JP2014096865A - Control device and energy management system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、制御装置およびエネルギーマネージメントシステムに関する。 Embodiments described herein relate generally to a control device and an energy management system.
近年、太陽電池(太陽光発電)、風力発電あるいは地熱発電などの再生可能なエネルギー源は、分散型電源として一般家庭においても広く普及しつつある。たとえば、太陽電池は、発電状態が天候などの自然条件に大きく左右されることから、蓄電池或いはEVなどの蓄電装置、燃料電池などの発電装置、および、電力会社から電力が供給される系統を組合せたエネルギーマネージメントシステムの技術開発が進められている。このようなエネルギーマネージメントシステムでは、効率良く運用するために、発電装置あるいは蓄電装置を制御するための動作用の電源による電力消費を削減することが課題である。 In recent years, renewable energy sources such as solar cells (solar power generation), wind power generation, and geothermal power generation are becoming widely used in general households as distributed power sources. For example, since the power generation state of solar cells depends greatly on natural conditions such as the weather, a combination of a power storage device such as a storage battery or EV, a power generation device such as a fuel cell, and a system supplied with power from an electric power company Technology development of an energy management system is underway. In such an energy management system, in order to operate efficiently, it is a subject to reduce the power consumption by the power supply for operation | movement for controlling an electric power generating apparatus or an electrical storage apparatus.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、電力を効率良く運用できる制御装置およびエネルギーマネージメントシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a control device and an energy management system that can efficiently operate electric power.
実施形態によれば、制御装置は、太陽電池と太陽電池が発電する電力を変換する変換器とを有するシステムの制御装置であって、暦処理手段と、制御指示手段とを有する。歴処理手段は、太陽電池の設置場所における暦情報を取得する。制御指示手段は、暦処理手段により取得した暦情報に基づいて変換器に対する電源供給のオンオフを制御する。 According to the embodiment, the control device is a control device for a system including a solar cell and a converter that converts electric power generated by the solar cell, and includes a calendar processing unit and a control instruction unit. The history processing means acquires calendar information at the installation location of the solar cell. The control instruction means controls on / off of power supply to the converter based on the calendar information acquired by the calendar processing means.
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第1の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、および、制御部16Aなどにより構成されている。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an energy management system according to the first embodiment.
The energy management system according to the first embodiment includes a
太陽電池11は、太陽光を電力に変換することにより発電する太陽光発電装置である。太陽電池11は、光電変換器などから構成されるパネルを有する。太陽電池11のパネルは、太陽光などの光を受けるように設置される。太陽電池11は、パネルに設けた光電変換器が受光した光を電力に変換することにより発電する。また、太陽電池11が発電する電力は、直流電力である。
The
変換器12は、電力を変換する装置である。変換器12は、たとえば、直流電力を交流電力へ変換したり、交流電力を直流電力へ変換したりする装置(DC/ACコンバータ)である。また、変換器12は、電力の調整用として、直流電力を直流電力に変換する装置(DC/DCコンバータ)であっても良い。また、変換器12は、複数の変換器を組み合わせて構成したものであっても良い。
The
負荷13は、本エネルギーマネージメントシステムにより供給される電力(エネルギー)を消費する機器である。すなわち、負荷13は、本エネルギーマネージメントシステムにより供給される電力により動作する機器である。負荷13は、たとえば、宅内に存在する冷蔵庫、洗濯機、エアコンなどの電気機器であり、一般には、系統14から供給される交流電力により動作する機器である。
The
系統14は、電力会社との間で電力を送受するものである。たとえば、電力会社から供給される電力は、系統14から本エネルギーマネージメントシステムに供給される。また、太陽電池11で発電した電力のうち余剰電力を電力会社へ送る場合(売電のために太陽電池11から電力を逆潮流させる場合)、太陽電池11が発電した電力は、変換器12などを介して系統14へ送電され、系統14から電力会社へ送電される。
The grid |
電源15は、各部を動作(制御)させるための動作用の電源として機能する電源装置である。たとえば、電源15は、変換器12或いは制御部16Aなどへ動作用の電源電力を供給する。電源15は、系統14、太陽電池11、あるいは、別の蓄電装置などの電源から供給される電力を動作用の電源電力として各部へ供給する。
The
制御部16Aは、本エネルギーマネージメントシステムの制御を司る装置である。制御部16Aは、各部の動作制御、あるいは、各種の演算処理などを実行する。制御部16Aは、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成される。制御部16Aは、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Aは、変換器12の中にある機能として実現するようにしても良い。
The
次に、第1の実施形態に係るシステムにおける制御部16Aの機能について説明する。
図1に示すように、制御部16Aは、機能として、位置情報取得部21、暦処理部22、暦基準値DB23、スケジュール生成部24、制御指示部25、及びクロック26などを有する。
Next, the function of the
As shown in FIG. 1, the
位置情報取得部21は、太陽電池11の設置場所(太陽電池11のパネルの設置場所)を示す位置情報を取得する。位置情報取得部21は、たとえば、太陽電池の設置位置を示す位置情報として、緯度および経度の情報を取得する。位置情報取得部21は、位置情報を格納する機能を有する。位置情報取得部21は、キーボードなどの入力装置、携帯電話機などの携帯端末装置、あるいは、ネットワーク通信可能なコンピュータなどから位置情報を取得する。たとえば、位置情報取得部21は、太陽電池11を設置する場合に、キーボードなどの入力装置により保守員或いは利用者が入力する位置情報を取得するようにしても良い。また、位置情報取得部21は、保守員あるいは利用者が操作するGPS機能を持った携帯電話機などの携帯端末装置から位置情報を取得するようにしても良いし、インターネット端末などのコンピュータがネットワーク上の地図情報を活用して取得する位置情報を取得するようにしても良い。
The position
暦処理部22は、位置情報取得部21により取得する位置情報を用いて、太陽電池11の設置場所において、太陽電池11のパネルが光を受光する時間を示す時刻情報としての暦情報を算出する。第1実施形態において、暦処理部22は、太陽電池11の設置場所における日の出時刻及び日の入時刻を暦情報として算出する。暦処理部22は、太陽電池11の設置場所の位置情報に対して、暦に関する高度な計算により歴情報(日の出及び日の入時刻)を行うようにしても良い。本実施形態においては、暦処理部22は、暦情報を算出する処理として、暦基準値DB23を参照して暦情報を算出するものとする。
The
暦基準値DB23は、基準地における日付ごとの日の出時刻および日の入時刻(暦情報)を基準値情報として記憶するものであっても良いし、複数の地域ごとに設置場所をグループ化し、グループ化された各地域における日付ごとの日の出時刻および日の入時刻を記憶するものであって良い。
The calendar
図2は、基準地における暦情報を基準値情報として記憶する暦基準値DB23aの例を示す図である。図2に示すような暦基準値DB23aである場合、暦処理部22は、暦基準値DB23aが基準値情報として記憶している基準地の位置情報(経度及び緯度)と位置情報取得部21により取得する実際の太陽電池11の設置場所における位置情報(経度及び緯度)との差分を算出する。暦処理部22は、算出した基準地と設置場所との位置情報(経度及び緯度)の差分に応じて、基準地と設置場所との日の出時刻及び日の入時刻の差分を算出する。暦処理部22は、基準地における日の出時刻及び日の入時刻に対して、算出した基準地と設置場所との差分を加算或いは減算して、実際の太陽電池11の設置場所における日の出時刻及び日の入時刻を算出し、算出結果を太陽電池11の設置場所の暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)として出力する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a calendar
図3は、複数の地域ごとの暦情報を記憶する暦基準値DB23bの例を示す図である。図3に示すような暦基準値DB23bである場合、暦処理部22は、位置情報取得部21により取得する位置情報により、実際の太陽電池11の設置場所が暦基準値DB23bに登録されているどの地域(グループ)に属するかを判定する。太陽電池11の設置場所が属する地域を判定すると、暦処理部22は、当該地域における暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)を読み出して、読み出した暦情報を太陽電池11の設置場所における暦情報と判定し、判定結果を太陽電池11の設置場所の暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)として出力する。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a calendar
スケジュール生成部24は、暦処理部22により算出した太陽電池11の設定場所における日の出及び日の入時刻を示す暦情報に基づいて当該エネルギーマネージメントシステムの運転制御用のスケジュール(運転スケジュールとも称する)を生成する。運転スケジュールは、たとえば、変換器12への動作用の電源電力の供給をオンオフする時刻を含む情報である。図1に示す第1の実施形態に係るシステムにおいて、スケジュール生成部24は、太陽電池11が発電状態となる日の出時刻に変換器12への電源をオンし、日の入時刻に変換器12への電源をオフする運転スケジュールを生成するものとする。
The
制御指示部25は、スケジュール生成部24が生成する運転スケジュールとクロック26が計時する現在時刻とを比較し、運転スケジュールに沿った制御指示を出力する。図1に示す構成例においては、制御指示部25は、変換器12に対して電源供給のオンオフを指示する制御信号(待機/復帰の切り替えを指示する制御信号)を出力する。
The
たとえば、スケジュール生成部24が太陽電池11の設置場所における日の出時刻及び日の入時刻に応じて変換器12への電源供給をオンオフするスケジュールを生成したものとする。すると、制御指示部25は、クロック26が計時する現在時刻が暦情報の日の出時刻になったと判断した場合には、太陽電池11が発電可能な状態であると判断して変換器12への電源供給をオン(復帰)させる制御信号を出力する。制御指示部25が変換器12への電源供給をオンさせる制御信号を出力すると、変換器12は、電源15からの電力供給がオン状態となり、復帰処理を実行することにより起動する。
For example, it is assumed that the
また、制御指示部25は、クロック26が計時する現在時刻が暦情報の日の入時刻になったと判断すれば、太陽電池11による発電がない状態であると判断して変換器12への電源供給をオフさせる制御信号を出力する。制御指示部25が変換器12への電源供給をオフ(待機)させる制御信号を出力すると、変換器12は、電源15からの電力供給がオフ状態(待機状態)となる。
Also, if the
図1に示す構成のエネルギーマネージメントシステムによれば、太陽電池の設置場所における日照時間に合わせて、交換器などの機器への動作用電源電力のオンオフを制御する。これにより、太陽電池による発電状態を監視することになく、交換器への動作用電源電力の供給を低減でき、発電状態を監視機能などに要する電力消費も削減できる。この結果として、太陽電池から系統へ逆潮させる電力量(売電量)を増加させたり、系統から供給される電力量(買電量)を削減したりすることができる。また、系統からの電力供給が停止してしまった場合(停電時)などの自立運転においても効率良く負荷へ電力を供給することが可能となる。 According to the energy management system having the configuration shown in FIG. 1, the on / off operation power supply to devices such as exchangers is controlled in accordance with the sunshine hours at the solar cell installation location. Thereby, without monitoring the power generation state by the solar cell, it is possible to reduce the supply of operating power to the exchanger, and it is possible to reduce the power consumption required for the power generation state monitoring function and the like. As a result, it is possible to increase the amount of power (amount of power sold) to be reversed from the solar cell to the system, or to reduce the amount of power (amount of power purchased) supplied from the system. In addition, it is possible to efficiently supply power to the load even in independent operation such as when power supply from the system is stopped (during power failure).
次に、第1の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける制御の流れについて説明する。
図4は、エネルギーマネージメントシステムにおける運転制御の流れを説明するためのフローチャートである。
まず、エネルギーマネージメントシステムの起動時或いはリセット時などにおいて、制御部16Aは、制御プログラムの起動および各部の動作チェックなどの初期化処理を行う(ステップS11)。
Next, a control flow in the energy management system according to the first embodiment will be described.
FIG. 4 is a flowchart for explaining the flow of operation control in the energy management system.
First, at the time of starting or resetting the energy management system, the
初期化処理を行うと、制御部16Aは、運転制御用のスケジュールを設定するスケジュール設定処理を行う(ステップS12)。制御部16Aは、変換器12への電源15からの電力供給のオンオフ状態を切り替える時刻を示すスケジュールを設定するスケジュール設定処理を実行する。運転スケジュールの設定処理は、後で詳細に説明するものとする。
When the initialization process is performed, the
スケジュールが設定されると、制御部16Aは、設定したスケジュールに基づく運転制御を開始する(ステップS13)。スケジュールに基づく運転制御を開始すると、制御部16Aは、変換器12への電源供給をオンする時刻になったか否かを判断する(ステップS14)。たとえば、日の出とともに変換器12への電源供給をオンする運用スケジュールであれば、制御部16Aは、クロック26が計時する現在時刻が運転スケジュールで設定された日の出時刻になったか否かにより変換器12への電源供給をオンするか否かを判断する。変換器12への電源供給をオンする時刻になったと判断すると、制御部16Aは、変換器12への電源供給をオン状態とする制御指示を出力する(ステップS15)。
When the schedule is set, the
また、制御部16Aは、変換器12への電源供給をオフする時刻になったか否かを判断する(ステップS16)。日の入とともに変換器12への電源供給をオフする運用スケジュールであれば、制御部16Aは、クロック26が計時する現在時刻が運転スケジュールで設定された日の入時刻になったか否かにより変換器12への電源供給をオフするか否かを判断する。変換器12への電源供給をオフする時刻になったと判断すると、制御部16Aは、変換器12への電源供給をオフ状態とする制御指示を出力する(ステップS17)。
Further, the
また、運転スケジュールには、変換器12に対する電源制御以外のイベントについてもスケジュールを設定しても良い。制御部16Aは、変換器12に対する電源制御以外のイベントについても運転スケジュールに基づいて実行すべきか否かを判断する(ステップS18)。イベントを実行すべきと判断すると(ステップS18、YES)、制御部16Aは、実行すべきと判断したイベントを実行する(ステップS19)。
Moreover, you may set a schedule also about an event other than the power supply control with respect to the
また、制御部16Aは、運転制御を行っている間、運転を停止すべきか否かを監視している(ステップS20)。運転を停止すると判断するまで(ステップS20、NO)、制御部16Aは、上記ステップS14〜20の運転スケジュールに基づく運転制御を継続的に実行する。また、運転を停止すると判断した場合(ステップS20、YES)、制御部16Aは、当該システムの運転を終了する(ステップS21)。
Further, the
次に、第1の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理について説明する。
図5は、第1の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
運転制御用のスケジュールの設定処理において、制御部16Aは、スケジュール生成部24により新規にスケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS31)。たとえば、制御部16Aは、運用可能な生成済みのスケジュールがスケジュール生成部24のメモリ24aに保存されている場合、スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能なスケジュールが保存されていない場合、制御部16Aは、スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Aは、スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
Next, schedule setting processing in the energy management system according to the first embodiment will be described.
FIG. 5 is a flowchart for explaining a flow of schedule setting processing in the energy management system according to the first embodiment.
In the schedule setting process for operation control, the
スケジュールが既にメモリ24aに保存されている場合(ステップS31、NO)、制御部16Aは、スケジュール生成部24により既存のスケジュールを読込む(ステップS32)。スケジュールを読込むと、制御部16Aは、読み込んだスケジュールに異常が無いかをチェックする(ステップS33)。読み込んだスケジュールに異常が無ければ、制御部16Aは、スケジュール生成部24により読み込んだスケジュールを実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定し(ステップS38)、スケジュール設定処理を終了する。
When the schedule is already stored in the
スケジュールを生成すると判断した場合(ステップS31、YES)、制御部16Aは、位置情報取得部21により太陽電池11の設置場所を示す位置情報を取得するための位置情報取得処理を行う(ステップS34)。ここで、位置情報取得部21は、太陽電池11の設置場所(太陽電池11のパネルの設置場所)を示す位置情報として経度及び緯度を取得するものとする。位置情報取得処理については、後で詳細に説明するものとする。
When it is determined that the schedule is to be generated (step S31, YES), the
位置情報取得部21により位置情報を取得すると、制御部16Aは、暦処理部22により暦基準値DB23から暦情報の基準値情報を読込む(ステップS35)。例えば、暦基準値DB23が図2に示すような暦基準値DB23aであれば、制御部16Aは、基準地における暦情報を基準値情報として取得する。また、暦基準値DB23が図3に示すような暦基準値DB23bであれば、制御部16Aは、太陽電池11の設置場所を含む地域に対応する基準値情報を読込む。
When the position information is acquired by the position
基準値DB23から基準値情報を読込むと、制御部16Aは、暦処理部22により太陽電池11の設置場所における暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)を算出する暦処理を行う(ステップS36)。暦処理部22により太陽電池11の設置場所における暦情報を算出すると、制御部16Aは、スケジュール生成部24により暦情報に基づくスケジュールを生成する(ステップS37)。
When the reference value information is read from the
本第1の実施形態に係るシステムにおいて、スケジュール生成部24は、暦情報としての日の出時刻に変換器12への電源供給をオンし、日の入時刻に変換器12への電源供給をオフするような運転制御用のスケジュールを生成する。暦情報に基づくスケジュールを生成すると、スケジュール生成部24は、生成したスケジュールを実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定する(ステップS38)。
In the system according to the first embodiment, the
次に、位置情報取得部21による位置情報取得処理について説明する。
図6は、位置情報取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
位置情報取得処理において、制御部16Aは、位置情報取得部21により新規に位置情報を取得する必要があるか否かを判断する(ステップS41)。たとえば、太陽電池11の設定場所を示す位置情報がメモリ21aに保存されている場合、制御部16Aは、新規に位置情報を取得する必要が無いと判断する。また、位置情報が保存されていない場合、制御部16Aは、新規に太陽電池11の設置場所を示す位置情報を取得する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置場所の変更があった場合、あるいは、位置情報の再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Aは、新規に位置情報を取得する必要があると判断するようにしても良い。
Next, the position information acquisition process by the position
FIG. 6 is a flowchart for explaining the flow of the position information acquisition process.
In the position information acquisition process, the
新規に位置情報を取得すると判断した場合(ステップS41、YES)、制御部16Aは、位置情報取得部21により新規に位置情報を取得する処理(新規取得処理)を行う(ステップS42)。たとえば、位置情報取得部21は、新規取得処理により太陽電池の設置場所を示す位置情報を新たに取得し、取得した位置情報をメモリ21aに保存する。新規取得処理については、後で詳細に説明する。
When it is determined that position information is newly acquired (step S41, YES), the
位置情報が既に保存されている場合(ステップS41、NO)、あるいは、新規取得処理により新規に位置情報を取得した場合、制御部16Aは、メモリ21aに保存した位置情報を読込む(ステップS43)。位置情報を読込むと、制御部16Aは、読み込んだ位置情報の異常の有無をチェックする異常チェック処理を行う(ステップS44)。たとえば、異常チェック処理では、読み込んだ位置情報が所定の範囲内となるような妥当な値であるか否かをチェックする。
When the position information is already stored (step S41, NO), or when the position information is newly acquired by the new acquisition process, the
読込んだ位置情報に異常が無いと判断した場合(ステップS44、YES)、制御部16Aは、位置情報取得部21により読み込んだ位置情報を太陽電池11の設置場所を示す位置情報として設定する(ステップS45)。また、読み込んだ位置情報に異常があると判断した場合(ステップS44、NO)、制御部16Aは、ステップS42へ戻り、再度、新規位置情報の取得処理を実行する。
When it is determined that there is no abnormality in the read position information (step S44, YES), the
次に、位置情報取得部21による位置情報の新規取得処理について説明する。
図7は、位置情報の新規取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
位置情報の新規取得処理において、制御部16Aは、位置情報を入力する装置を選択する(ステップS51)。位置情報を入力する入力装置は、ユーザの選択に応じて選択されるものであり、制御部16Aに接続可能なインターフェースを有する機器であれば良い。
Next, position information new acquisition processing by the position
FIG. 7 is a flowchart for explaining the flow of new acquisition processing of position information.
In the new position information acquisition process, the
たとえば、位置情報を入力する入力装置としては、オペレータが直接的に位置情報を入力する装置として、キーボード、テンキー、タッチパネルなどの装置がある。また、位置情報を入力する装置としては、GPS機能(位置検知機能)により取得する位置情報を入力する装置として、携帯電話機などの携帯端末装置がある。また、位置情報を入力する装置としては、ネットワーク上の地図情報による位置情報を入力する装置として、ネットワーク端末装置などがある。 For example, as an input device for inputting position information, there are devices such as a keyboard, a numeric keypad, and a touch panel as devices for an operator to directly input position information. In addition, as a device for inputting position information, there is a mobile terminal device such as a mobile phone as a device for inputting position information acquired by a GPS function (position detection function). Further, as a device for inputting position information, there is a network terminal device or the like as a device for inputting position information based on map information on a network.
制御部16Aは、選択された入力装置による位置情報の入力を受け付ける(ステップS52)。この状態において、制御部16Aは、選択された入力装置で入力される位置情報を位置情報取得部21により取得し(ステップS53)、取得した位置情報をメモリ21aに保存する(ステップS54)。
The
上記のような第1の実施形態のエネルギーマネージメントシステムによれば、太陽電池の設置場所による日照時間(日の出時刻および日の入時刻)に応じて、変換器への動作用の電源電力の供給をオンオフ制御する。これにより、第1の実施形態のエネルギーマネージメントシステムによれば、センサなどの計測機器を用いることなく、太陽電池が発電しない時間帯における変換器での無駄な電力消費を抑えることができ、効率的な電力の管理を行うことができる。 According to the energy management system of the first embodiment as described above, the power supply for operation is supplied to the converter according to the sunshine hours (sunrise time and sunset time) depending on the installation location of the solar cell. ON / OFF control. As a result, according to the energy management system of the first embodiment, it is possible to suppress wasteful power consumption in the converter in a time zone where the solar cell does not generate power without using a measuring device such as a sensor. Power management.
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。
図8は、第2の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第2の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、制御部16B、電源制御部31、及びクロック32などにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図8では、図1と同様な構成については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the energy management system according to the second embodiment.
The energy management system according to the second embodiment includes a
図8に示す構成例において、制御部16Bには、電源制御部31が接続され、電源制御部31には、クロック32が接続される。
図8に示す制御部16Bは、図1に示す制御部16Aと同様に、エネルギーマネージメントシステムの制御を司る装置である。制御部16Bは、各部の動作制御、あるいは、各種の演算処理などを実行する。制御部16Bは、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成される。制御部16Bは、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Bは、変換器12の中にある機能として実現するようにしても良い。
In the configuration example shown in FIG. 8, a power supply control unit 31 is connected to the control unit 16 </ b> B, and a
The control unit 16B illustrated in FIG. 8 is a device that controls the energy management system, similarly to the
また、制御部16Bは、機能として、位置情報取得部21、暦処理部22、暦基準値DB23、スケジュール生成部24、および、制御指示部35を有する。位置情報取得部21、暦処理部22、暦基準値DB23、および、スケジュール生成部24は、図1に示す構成と同様な機能を有するもので良いため、同一箇所の同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
In addition, the control unit 16B includes a position
制御指示部35は、制御指示部25と同様に、スケジュール生成部24により設定されたスケジュールに従って変換器12に対する電源制御を行う機能を有する。
また、制御指示部35は、電源制御部31による制御に従って制御部16Bの電源のオンオフを制御する。たとえば、制御指示部35は、スケジュール生成部24により設定されたスケジュールの情報を電源制御部31へ通知するようにしても良いし、スケジュール生成部24により設定されたスケジュールに従って当該制御部16Bがオンオフすべき時間を示す情報を電源制御部31へ通知するようにしても良い。
Similar to the
Further, the control instruction unit 35 controls the power on / off of the control unit 16 </ b> B according to the control by the power control unit 31. For example, the control instruction unit 35 may notify the power supply control unit 31 of the schedule information set by the
また、制御指示部35は、当該制御部16B自体への電源オフを自身で制御し、当該制御部16Bを電源オン(再起動)するタイミングを電源制御部31に制御されるようにしても良い。この場合、制御指示部35は、当該制御部16Bの電源をオフする前(電源オンしている間)に、当該制御部16Bを再起動させる時間を電源制御部31に通知(設定)すれば良い。 In addition, the control instruction unit 35 may control power off to the control unit 16B itself, and the power control unit 31 may control the timing of powering on (restarting) the control unit 16B. . In this case, if the control instruction unit 35 notifies (sets) the power control unit 31 of the time for restarting the control unit 16B before turning off the power of the control unit 16B (while the power is on). good.
電源制御部31は、制御部16B全体の電源のオンオフを制御するものである。電源制御部31は、少なくとも制御部16Bが消費する電力よりも、低消費電力で動作する機器である。また、クロック32は、現在の時刻を計時するものである。クロック32は、電源制御部31が現在の時刻を確認できるものであれば良い。
たとえば、電源制御部31は、制御指示部35から制御部16Bの電源をオンオフする時刻を含むスケジュール情報を取得し、クロック32が計時する時刻が制御部16Bの電源をオンオフする時刻になるごとに制御部16Bへ電源をオンオフさせる制御信号を出力する。
The power supply control unit 31 controls on / off of the power supply of the entire control unit 16B. The power supply control unit 31 is a device that operates with lower power consumption than at least the power consumed by the control unit 16B. The
For example, the power supply control unit 31 acquires schedule information including the time to turn on and off the power supply of the control unit 16B from the control instruction unit 35, and every time the time counted by the
また、電源制御部31は、電源がオフ状態の制御部16Bを起動(電源オン)させる機能を有するものであっても良い。この場合、電源制御部31は、制御指示部35から制御部16Bの電源をオン(再起動)する時刻情報を取得し、クロック32が計時する時刻が制御部16Bの電源をオフする時刻になると制御部16Bへの電源をオンさせる制御信号を出力する。
Further, the power supply control unit 31 may have a function of starting (powering on) the control unit 16B whose power is off. In this case, the power supply control unit 31 acquires time information for turning on (restarting) the power of the control unit 16B from the control instruction unit 35, and the time counted by the
次に、第2の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける制御の流れについて説明する。
図9は、第2の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける運転制御の流れを説明するためのフローチャートである。
まず、電源がオフの状態において、制御部16Bは、電源制御部31からの電源オンを指示する制御信号を受信可能な状態(待機状態)となっている(ステップS61)。電源制御部31からの電源オンを指示する制御信号を受けると(ステップS61、YES)、制御部16Bは、電源15からの動作用の電力供給をオン状態にする(ステップS62)。電源15からの電力供給が開始されると、制御部16Bは、制御プログラムの起動および各部の動作チェックなどの初期化処理を行う(ステップS63)。
Next, a control flow in the energy management system according to the second embodiment will be described.
FIG. 9 is a flowchart for explaining a flow of operation control in the energy management system according to the second embodiment.
First, in a state where the power is off, the control unit 16B is in a state (standby state) where it can receive a control signal for instructing power on from the power control unit 31 (step S61). When receiving a control signal for instructing power-on from the power supply control unit 31 (step S61, YES), the control unit 16B turns on the power supply for operation from the power supply 15 (step S62). When power supply from the
初期化処理を行うと、制御部16Bは、位置情報取得部21および運転スケジュールの設定処理を行う(ステップS64)。制御部16Bは、変換器12への電源15からの電力供給のオンオフ状態を切り替える時刻を示す運転スケジュールを設定するスケジュール設定処理を実行する。スケジュール設定処理としては、第1の実施形態で説明した図5に示すような処理が適用できる。ただし、本第2の実施形態では、スケジュールとしては、変換器12への電源をオンオフするのに前後して、制御部16B全体の電源をオンオフする時刻も設定する。
When the initialization process is performed, the control unit 16B performs the position
運転スケジュールが設定されると、制御部16は、設定した運転スケジュールに基づく運転制御を開始する(ステップS65)。運転スケジュールに基づく運転制御を開始すると、制御部16は、変換器12への電源供給をオンする時刻になったか否かを判断する(ステップS66)。 When the operation schedule is set, the control unit 16 starts operation control based on the set operation schedule (step S65). When the operation control based on the operation schedule is started, the control unit 16 determines whether or not it is time to turn on the power supply to the converter 12 (step S66).
たとえば、日の出とともに変換器12への電源供給をオンする運用スケジュールであれば、制御部16B自体は、日の出時刻(あるいは日の出時刻直前であっても良い)に起動するものとする。これにより、制御部16Bは、クロック32が計時する現在時刻が運転スケジュールで設定された日の出時刻になったか否かにより変換器12への電源供給をオンするか否かを判断する。また、制御部16B自身が起動する時刻が日の出時刻である場合、制御部16Bは、自身が起動するとともに、変換器12への電源供給をオンすると判断するようにしても良い。
For example, if the operation schedule is to turn on the power supply to the
変換器12への電源供給をオンすると判断した場合(ステップS66、YES)、制御部16Bは、変換器12への電源供給をオン状態とする制御指示を行う(ステップS67)。
また、制御部16Bは、変換器12への電源供給をオフする時刻になったか否かを判断する(ステップS68)。たとえば、日の入とともに変換器12への電源供給をオフする運用スケジュールであれば、制御部16は、クロック32が計時する現在時刻が運転スケジュールで設定された日の入時刻になったか否かにより変換器12への電源供給をオフするか否かを判断する。
When it is determined that the power supply to the
Further, the control unit 16B determines whether or not it is time to turn off the power supply to the converter 12 (step S68). For example, if the operation schedule is to turn off the power supply to the
また、電源制御部31は電源オフの判断を行うようにしても良い。たとえば、変換器12への電源供給をオフするとともに制御部16Bへの電源供給もオフする運用スケジュールとする場合、電源制御部31は、変換器12及び制御部16Bの電源オフを判断しても良い。この場合、電源制御部31は、クロック32が計時する現在時刻が日の入時刻になったか否かにより電源をオフするか否かを判断する。電源をオフすると判断した場合、電源制御部31は、電源供給をオフするための制御信号を制御部16Bへ供給する。すると、制御部16Bは、電源制御部31からの電源をオフする旨の制御信号に応じて変換器12及び自身の電源供給をオフすると判断するようにすれば良い。
Further, the power supply control unit 31 may determine whether the power is off. For example, when the operation schedule is such that the power supply to the
変換器12への電源供給がオン状態の間、つまり、変換器12の電源をオフするまでの間(ステップS68、NO)、制御部16Bは、変換器12への電源制御以外の各種イベントについても、クロック32が計時する現在時刻を参照しつつ、運転スケジュールに基づいて実行すべきイベントを判断する(ステップS69)。あるイベントを実行すべきと判断した場合(ステップS69、YES)、制御部16Bは、実行すべきと判断したイベントを随時実行する(ステップS70)。
While the power supply to the
また、制御部16Bは、運転制御を行っている間、運転を停止すべきか否かを監視している(ステップS71)。運転を停止すると判断するまで(ステップS71、NO)、制御部16Bは、上記ステップS66〜71の運転スケジュールに基づく運転制御を継続的に実行する。また、運転を停止すると判断した場合(ステップS71、YES)、制御部16は、当該システムの運転を終了する(ステップS72)。 Further, the control unit 16B monitors whether or not to stop the operation while performing the operation control (step S71). Until it is determined that the operation is to be stopped (NO in step S71), the control unit 16B continuously performs the operation control based on the operation schedule in steps S66 to S71. When it is determined that the operation is to be stopped (step S71, YES), the control unit 16 ends the operation of the system (step S72).
また、変換器12への電源供給をオフすると判断した場合、つまり、現在時刻が日の入時刻になったと判断した場合(ステップS68、YES)、制御部16Bは、変換器12への電源供給をオフ状態とする制御指示を出力する(ステップS73)。制御部16Bは、変換器12への電源供給をオフ状態とする制御指示を出力すると、制御部16Bは、自身を待機状態(電源供給をオフ)とした後に再起動すべき時刻(つまり、制御部16B自身への電源供給をオンする時刻)を算出する(ステップS74)。たとえば、制御部16Bは、再起動すべき時刻(制御部16Bへの電源供給をオンする時刻)を、次に変換器12をオンする時刻(次の日の出時刻)の所定時間前として計算する。また、再起動すべき時刻(制御部16Bへの電源供給をオンする時刻)は、スケジュールとして変換器12への電源をオンオフする時刻とともに設定しておくようにしても良い。この場合、制御部16Bは、スケジュールに従って再起動すべき時刻を特定する。
Further, when it is determined that the power supply to the
再起動すべき時刻を決定すると、制御部16Bは、電源制御部31へ再起動すべき時刻を通知(設定)する(ステップS75)。電源制御部31へ再起動すべき時刻を通知すると、制御部16Bは、電源15から自身への電源供給をオフする処理(待機状態に移行する処理)を行う(ステップS76)。たとえば、制御部16Bは、電源制御部31から再起動時刻の設定完了の通知、あるいは、電源制御部31からの電源オフの制御信号に応じて、電源15から自身への電源供給をオフする。制御部16Bは、電源15から自身への電源供給をオフした状態(待機状態)において、ステップS61へ戻り、電源制御部31からの電源をオン(復帰)する旨の制御信号を受信できるようになっている。
When the time to restart is determined, the control unit 16B notifies (sets) the time to restart to the power supply control unit 31 (step S75). When the time to restart is notified to the power supply control unit 31, the control unit 16B performs a process of turning off the power supply from the
電源制御部31は、制御部16Bからの再起動すべき時刻の通知に基づいて、当該制御部16Bを再起動させる時刻(復帰時刻)を設定する。復帰時刻を設定すると、電源制御部31は、クロック32が計時する現在時刻を監視し、現在時刻が再起動時刻に達したか否かを監視する。電源制御部31は、現在時刻が再起動時刻に達した場合、制御部16Bへ電源15からの電源をオン(復帰)させる旨の制御信号を送信する。これにより、制御部16Bは、電源制御部31からの制御信号を受けて電源をオンして再起動(復帰)できるようになっている。
The power supply control unit 31 sets a time (return time) for restarting the control unit 16B based on the notification of the time to restart from the control unit 16B. When the return time is set, the power control unit 31 monitors the current time measured by the
上記のように、第2の実施形態によれば、変換器だけでなく、制御部自体に供給される動作用の電源電力を日の出及び日の入に基づくスケジュールによってオンオフを制御する。これにより、夜間などの太陽電池が発電しない時間帯において、制御用の機器が消費する電力を削減でき、効率良くシステムを稼働させることができる。 As described above, according to the second embodiment, on / off of the power supply for operation supplied to not only the converter but also the control unit itself is controlled according to a schedule based on sunrise and sunset. Thereby, in the time zone when the solar cell does not generate power, such as at night, the power consumed by the control device can be reduced, and the system can be operated efficiently.
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。
図10は、第3の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第3の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、および制御部16Cなどにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図10では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of an energy management system according to the third embodiment.
The energy management system according to the third embodiment includes a
また、図10に示す制御部16Cは、第3の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの制御を司る装置である。また、制御部16Cは、図1に示す制御部16Aと同様に、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成され、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Cは、変換器12の中にある機能として実現するようにしても良い。
Further, the
また、図10に示す構成例において、制御部16Cは、機能として、位置情報取得部21、暦処理部22、暦基準値DB23、スケジュール生成部24、制御指示部25、クロック26、および、時差設定部41を有する。位置情報取得部21、暦処理部22、暦基準値DB23、および、スケジュール生成部24、制御指示部25およびクロック26は、図1に示す構成と同様な機能を有するもので良いため、同一箇所の同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
In the configuration example shown in FIG. 10, the
時差設定部41は、太陽電池11が発電する電力が有効な電力量となる時刻と日の出及び日の入時刻との時差を設定する。例えば、図11は、太陽電池11が発電する電力量の例を示す図である。図11に示すように、太陽電池11は、日の出と共に期待する電力(負荷あるいは系統に供給できる有効な電力量)が得られる訳ではなく、日の入時刻まで有効な電力量が得られる訳でもない。このため、時差設定部41は、暦処理部22が算出する日の出時刻および日の入時刻に対して、太陽電池11が発電する電力が有効な電力量となる時間(時差)を設定(補正)する。
The time
たとえば、時差設定部41は、日の出時刻を日の出時刻から太陽電池11の発電が有効な電力量となるまでの時間(時差)で補正した時刻(電源オン時刻)を算出し、日の入時刻を日の入前に太陽電池11の発電が有効な電力量でなくなる時間(時差)で補正した時刻(電源オフ時刻)を算出する。この場合、時差設定部41は、日の出時刻及び日の入時刻を、太陽電池11による発電が有効な電力量となる時間(時差)で補正した情報をスケジュール生成部24へ供給する。また、時差設定部41は、日の出時刻、日の入時刻、日の出から太陽電池11の発電が有効な電力量となるまでの時間(時差)、および、日の入前に太陽電池11の発電が有効な電力量でなくなる時間(時差)、をスケジュール生成部24へ供給するようにしても良い。
For example, the time
図11の例によれば、変換器12による消費電力W1によりも太陽電池11の発電電力W2が大きくなるまで、太陽電池11は、有効な電力を発電(供給)できていない。すなわち、図11に示す例では、日の出からW1≦W2になるまでの時間(第1時差)t1とW1>W2となってから日の入時刻になるまでの時間(第2時差)t2との間、太陽電池11は、有効な電力を発電できていない。この場合、時差設定部41は、W1≦W2となる時間帯において変換器12への電源がオンとなるように、日の出時刻に時間t1を加算した時間を電源オン時間として計算し、日の入時刻から時間t2を減算した時間を電源オフ時間として計算する。時差設定部41は、日の出時刻を時間t1で補正した電源オン時刻(日の出時刻+t1)と、日の入時刻を時間t2で補正した電源オフ時刻(日の入時刻−t2)とをスケジュール生成部24へ供給する。
According to the example of FIG. 11, the
スケジュール生成部24は、時差設定部41から供給される電源オン時刻および電源オフ時刻に基づいてスケジュールを生成する。スケジュール生成部24は、第1の実施形態において説明した日の出時刻及び日の入時刻に基づいてスケジュールを生成する方法と同様な方法でスケジュールを作成するもので良い。
The
次に、第3の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理について説明する。
図12は、第3の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
スケジュール設定処理において、制御部16Cは、スケジュール生成部24により新規に運転スケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS81)。たとえば、制御部16Cは、運用可能な生成済みの運転スケジュールがスケジュール生成部24のメモリ24aに保存されている場合、スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能な運転スケジュールが保存されていない場合、制御部16Cは、スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、運転スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Cは、スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
Next, schedule setting processing in the energy management system according to the third embodiment will be described.
FIG. 12 is a flowchart for explaining a flow of schedule setting processing in the energy management system according to the third embodiment.
In the schedule setting process, the
運転スケジュールが既に保存されている場合(ステップS81、NO)、制御部16Cは、スケジュール生成部24のメモリ24aに記憶されている既存の運転スケジュールを読込む(ステップS82)。スケジュール生成部24は、読み込んだ運転スケジュールに異常が無いかをチェックする(ステップS83)。読み込んだ運転スケジュールに異常が無ければ(ステップS83、YES)、スケジュール生成部24は、読み込んだ運転スケジュールを実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定し(ステップS90)、スケジュールの設定処理を終了する。
When the operation schedule is already stored (step S81, NO), the
新規にスケジュールを生成すると判断した場合(ステップS81、YES)、あるいは、既存のスケジュールに不具合があると判断した場合(ステップS83、NO)、制御部16Cは、位置情報取得部21により太陽電池11の設置場所を示す位置情報を取得するための位置情報取得処理を行う(ステップS84)。位置情報取得処理については、第1の実施形態で説明した処理が適用できる。
When it is determined that a new schedule is to be generated (step S81, YES), or when it is determined that there is a problem with the existing schedule (step S83, NO), the
位置情報取得部21が位置情報を取得すると、制御部16Cは、暦処理部22により暦基準値DB23から暦情報の基準値情報を読込む(ステップS85)。基準値DB23から基準値情報を読込むと、制御部16は、暦処理部22により太陽電池11の設置場所における暦情報(日の出及び日の入時刻)を算出する(ステップS86)。暦処理部22は、基準値情報に基づいて太陽電池11の設置場所における暦情報としての日の出時刻及び日の入時刻を算出する。
When the position
日の出時刻と日の入時刻とを算出すると、制御部16Cは、時差設定部41により日の出時刻に対して太陽電池11による発電が有効となる時間t1と、日の入前に太陽電池11による発電が有効でなくなる時間t2とを決定する(ステップS87)。時間t1、t2は、固定値であっても良いし、設置環境(設置場所、日付等)によって変動する値であっても良い。前者の場合、時間t1、t2は、予め時差設定部41などに記憶しておくようにすれば良い。後者の場合、時間t1、t2は、時差設定部41などに記憶した基準値と設置場所或いは日付などの情報とにより算出するようにすれば良い。
When the sunrise time and the sunset time are calculated, the
時間t1、t2を決定すると、制御部16Cは、時差設定部41により日の出時刻および日の入時刻を時間(時差)t1、t2によって補正する(ステップS88)。たとえば、時差設定部41は、日の出時刻を時間t1で補正(日の出時刻+t1を算出)することにより電源オン時刻を計算し、日の入時刻を時間t2で補正(日の入時刻−t2を算出)することにより電源オフ時刻を計算する。
When the times t1 and t2 are determined, the
暦情報(日の出時刻および日の入時刻)を時間t1、t2によって補正すると、制御部16Cは、スケジュール生成部24により補正した暦情報(電源オン時刻および電源オフ時刻)に基づくスケジュールを生成する(ステップS89)。第3の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムでは、スケジュール生成部24は、日の出時刻を時間t1によって補正した電源オン時刻に変換器12への電源供給をオンし、日の入時刻を時間t2により補正した電源オフ時刻に変換器12への電源供給をオフするような運転のスケジュールを生成する。スケジュールを生成すると、制御部16Cは、スケジュール生成部24のメモリ24aに生成したスケジュールを保存して実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定する(ステップS90)。
When the calendar information (sunrise time and sunset time) is corrected by the times t1 and t2, the
上記のような第3の実施形態によれば、太陽電池の設置場所における日の出時刻及び日の入時刻を、日の出後に太陽電池が有効な電力を発電する時間t1と日の入前に太陽電池の発電量が有効でなくなる時間t2とにより補正した電源オン時刻と電源オフ時刻とを算出し、電源オン時刻と電源オフ時刻とに基づいて運転スケジュールを生成する。これにより、実際に太陽電池による発電が有効な発電量となる時間帯に、電源がオンとなるような制御が可能となり、効率の良い動作を実現することが可能である。 According to the third embodiment as described above, the sunrise time and sunset time at the place where the solar cell is installed are the time t1 when the solar cell generates effective power after sunrise and the solar cell before sunset. The power-on time and the power-off time corrected by the time t2 when the power generation amount becomes ineffective are calculated, and an operation schedule is generated based on the power-on time and the power-off time. As a result, it is possible to perform control such that the power is turned on in a time zone where the power generation by the solar cell is actually an effective power generation amount, and it is possible to realize an efficient operation.
また、第3の実施形態に係るシステムは、スケジュール設定処理以外の運転制御および位置情報取得処理などの処理については、第1の実施形態あるいは第2の実施形態で説明した処理が適用できる。たとえば、第3の実施形態は、第1の実施形態と組み合わせれば、上述したスケジュール設定処理によって生成したスケジュールに基づいて変換器への電源のオンオフも制御できる。また、第3の実施形態は、第2の実施形態と組み合わせて実施することも可能である。この場合、上述したスケジュール設定処理によって生成したスケジュールに基づいて、変換器だけでなく制御部自身への電源のオンオフも制御するようにしても良い。 In addition, the system according to the third embodiment can apply the processing described in the first embodiment or the second embodiment for processing such as operation control and position information acquisition processing other than the schedule setting processing. For example, when the third embodiment is combined with the first embodiment, the power supply to the converter can be controlled on and off based on the schedule generated by the schedule setting process described above. Further, the third embodiment can be implemented in combination with the second embodiment. In this case, on / off of power to not only the converter but also the control unit itself may be controlled based on the schedule generated by the schedule setting process described above.
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態について説明する。
図13は、第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、および制御部16Dなどにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図13では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described.
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of an energy management system according to the fourth embodiment.
The energy management system according to the fourth embodiment includes a
また、図13に示す制御部16Dは、第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの制御を司る装置である。また、制御部16Dは、図1に示す制御部16Aと同様に、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成され、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Dは、変換器12の中にある機能として実現するようにしても良い。
A
図13に示す構成例において、制御部16Dは、機能として、位置情報取得部51、暦処理部52、暦基準値DB23、標高DB53、スケジュール生成部24、制御指示部25、および、クロック26を有する。暦基準値DB23、および、スケジュール生成部24、制御指示部25およびクロック26は、図1に示す構成と同様な機能を有するもので良いため、同一箇所の同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
In the configuration example shown in FIG. 13, the
位置情報取得部51は、太陽電池11の設置場所(太陽電池11のパネルの設置場所)について、緯度情報および経度情報に加えて、標高を示す情報(標高情報)を取得する。暦処理部52は、緯度及び経度だけでなく、太陽電池11の設置位置における標高を加味して日の出時刻及び日の入時刻を算出する。太陽電池11の設置場所における日の出時刻及び日の入時刻(日照時間)は、正確には、経度及び緯度だけでなく、標高にも依存する。このため、暦処理部52は、経度および緯度による位置情報に標高の情報を加味することにより、太陽電池の設置場所における日の出時刻及び日の入時刻の精度を良く算出する。
The position
標高DB53は、標高に応じた日の出時刻および日の入時刻の補正値などを記憶する。また、暦基準値DB23と標高DB53とを合わせて、経度、緯度および標高から直接的に日の出時刻および日の入時刻を得られるようなデータベースを構成しても良い。この場合、暦処理部52は、経度、緯度および標高に応じた日の出時刻および日の入時刻を読込むようにすれば良い。
The
すなわち、太陽電池11による発電量(太陽電池11のパネルが受光する光量)は、パネルを設置する場所の標高(建物などの構造物の高さを含めた標高)により異なる。図14は、標高と地平線と発電量との関係の例を模式的に示す図である。一般に、図14に示すように、標高が高くなるほど発電量は増加し、低いほど発電量は低下する。これは、標高が高くなるほど地平線或いは水平線が下がり、より遠方まで見通せるようになるためである。 That is, the amount of power generated by the solar cell 11 (the amount of light received by the panel of the solar cell 11) varies depending on the altitude (the altitude including the height of a structure such as a building) where the panel is installed. FIG. 14 is a diagram schematically illustrating an example of the relationship among the altitude, the horizon, and the amount of power generation. In general, as shown in FIG. 14, the power generation amount increases as the altitude increases, and the power generation amount decreases as the altitude decreases. This is because the higher the altitude, the lower the horizon or horizon, so that you can see farther away.
図14では、標高Aに対して、地平線A及び発電量Waが対応しており、標高Bに対して、地平線B及び発電量Wbが対応している。図14に示す例では、太陽電池11の設置位置が標高Bよりも高い標高Aである場合、地平線の位置が、地平線Bよりも相対的に低い地平線Aとなる。これにより、標高Bよりも高い標高Aに設置した太陽電池11は、標高Bに設置した太陽電池よりも受光する光量が増大し(太陽光を受光する時間が長くなり)、発電量Waも標高Bに設置した太陽電池の発電量Wbよりも大きくなる。逆に、標高Aよりも低い標高Bに設置した太陽電池11は、標高Aに設置した太陽電池よりも受光する光量が減少し(太陽光を受光する時間が短くなり)、発電量Wbも標高Aに設置した太陽電池の発電量Waよりも大きくなる。
In FIG. 14, the horizon A and the power generation amount Wa correspond to the altitude A, and the horizon B and the power generation amount Wb correspond to the altitude B. In the example shown in FIG. 14, when the installation position of the
次に、第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける位置情報取得処理について説明する。
図15は、第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける位置情報取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
位置情報取得処理において、制御部16Dは、位置情報取得部51により新規に位置情報(経度、緯度及び標高)を取得する必要があるか否かを判断する(ステップS101)。たとえば、太陽電池11の設定場所を示す位置情報がメモリ51aに保存されている場合、制御部16Dは、新規に位置情報を取得する必要が無いと判断する。また、位置情報が保存されていない場合、制御部16Dは、新規に太陽電池11の設置場所を示す位置情報を取得する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置場所の変更があった場合、あるいは、位置情報の再設定がオペレータにより指示された場合なども、新規に位置情報を取得する必要があると判断するようにしても良い。
Next, position information acquisition processing in the energy management system according to the fourth embodiment will be described.
FIG. 15 is a flowchart for explaining a flow of position information acquisition processing in the energy management system according to the fourth embodiment.
In the position information acquisition process, the
新規に位置情報を取得すると判断した場合(ステップS101、YES)、制御部16Dは、位置情報取得部51により新規に位置情報を取得する処理(新規取得処理)を行う(ステップS102)。たとえば、位置情報取得部51は、新規取得処理により太陽電池11の設置場所を示す位置情報を新たに取得し、取得した位置情報をメモリ51aに保存する。新規取得処理については、後で詳細に説明する。
When it is determined that new position information is to be acquired (step S101, YES), the
位置情報が既にメモリ51aに保存されている場合(ステップS101、NO)、あるいは、新規取得処理により新規に位置情報を取得した場合、制御部16Dは、メモリ51aに保存した位置情報を読込む(ステップS103)。位置情報を読込むと、制御部16Dは、読み込んだ位置情報の異常の有無をチェックする異常チェック処理を行う(ステップS104)。たとえば、異常チェック処理では、読み込んだ位置情報が所定の範囲内となるような妥当な値であるか否かをチェックする。
When the position information is already stored in the memory 51a (step S101, NO), or when the position information is newly acquired by the new acquisition process, the
読込んだ位置情報に異常が無いと判断した場合(ステップS104、YES)、制御部16Dは、読み込んだ位置情報を太陽電池11の設置場所を示す位置情報として設定する(ステップS105)。また、読み込んだ位置情報に異常があると判断した場合(ステップS104、NO)、制御部16Dは、ステップS102へ戻り、位置情報取得部51により新規に位置情報を取得する新規位置情報の取得処理を実行する。
When it is determined that there is no abnormality in the read position information (step S104, YES), the
次に、位置情報取得部51による新規位置情報の取得処理(新規取得処理)について説明する。
図16は、新規取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
新規取得処理において、制御部16Dは、位置情報を入力する入力装置を選択する。位置情報を入力する入力装置は、ユーザの選択に応じて選択されるものであり、制御部16に接続可能なインターフェースを有するものであれば良い。
Next, new position information acquisition processing (new acquisition processing) by the position
FIG. 16 is a flowchart for explaining the flow of the new acquisition process.
In the new acquisition process, the
たとえば、位置情報を入力する装置としては、オペレータが直接的に位置情報を入力する装置として、キーボード、テンキー、タッチパネルなどの装置がある。また、位置情報を入力する装置としては、GPS機能(位置検知機能)により取得する位置情報を入力する装置として、携帯電話機などの携帯端末装置がある。また、位置情報を入力する装置としては、ネットワーク上の地図情報による位置情報を入力する装置として、ネットワーク端末装置などがある。 For example, devices for inputting position information include devices such as a keyboard, a numeric keypad, and a touch panel as devices for an operator to directly input position information. In addition, as a device for inputting position information, there is a mobile terminal device such as a mobile phone as a device for inputting position information acquired by a GPS function (position detection function). Further, as a device for inputting position information, there is a network terminal device or the like as a device for inputting position information based on map information on a network.
制御部16Dは、位置情報取得部51により選択された入力装置による位置情報の入力を受け付ける(ステップS112)。この状態において、制御部16Dは、位置情報取得部51により選択された入力装置で入力される位置情報を取得し(ステップS113)、取得した位置情報をメモリ51aに保存する(ステップS114)。
The
たとえば、第4の実施形態では、オペレータが、太陽電池11の設定場所を示す地理的な位置情報とともに、太陽電池11の設置場所の標高を示す情報を入力装置により入力し、制御部16Dは、入力装置により入力された太陽電池11の設定場所における地理的な位置情報と標高に関する情報とを位置情報として取得する。
For example, in 4th Embodiment, an operator inputs the information which shows the altitude of the installation place of the
次に、第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理について説明する。
図12は、第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
運転スケジュールの設定処理において、制御部16Dは、スケジュール生成部24により新規に運転スケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS121)。たとえば、制御部16Dは、運用可能な生成済みの運転スケジュールがスケジュール生成部24のメモリ24aに保存されている場合、運転スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能な運転スケジュールが保存されていない場合、制御部16Dは、運転スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、運転スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Dは、運転スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
Next, schedule setting processing in the energy management system according to the fourth embodiment will be described.
FIG. 12 is a flowchart for explaining a flow of schedule setting processing in the energy management system according to the fourth embodiment.
In the operation schedule setting process, the
運転スケジュールが既に保存されている場合(ステップS121、NO)、制御部16Dは、スケジュール生成部24のメモリ24aに記憶されている既存の運転スケジュールを読込む(ステップS122)。制御部16Dは、読み込んだ運転スケジュールに異常が無いかをチェックする(ステップS123)。読み込んだ運転スケジュールに異常が無ければ(ステップS123、YES)、スケジュール生成部24は、読み込んだ運転スケジュールを実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定し(ステップS130)、スケジュールの設定処理を終了する。
When the operation schedule is already stored (step S121, NO), the
新規にスケジュールを生成すると判断した場合(ステップS121、YES)、あるいは、既存のスケジュールに不具合があると判断した場合(ステップS123、NO)、制御部16Dは、位置情報取得部51により太陽電池11の設置場所における位置情報を取得するための位置情報取得処理を行う(ステップS124)。位置情報取得処理については、上述した図15及び図16に示すような処理が適用できる。
When it is determined that a new schedule is to be generated (step S121, YES), or when it is determined that there is a problem with the existing schedule (step S123, NO), the
位置情報取得部51が位置情報を取得すると、制御部16Dは、暦処理部52により暦基準値DB23から暦情報の基準値情報を読込む(ステップS125)。基準値DB23から基準値情報を読込むと、制御部16Dは、暦処理部52により太陽電池11の設置場所における暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)を算出する(ステップS126)。
When the position
日の出時刻と日の入時刻とを算出すると、制御部16Dは、暦処理部52により標高DB53から基準値情報に対する標高による補正値を読込む(ステップS127)。標高DB53から標高による補正値を読込むと、制御部16Dは、太陽電池11の設置場所における標高に対する補正値を決定する(ステップS128)。標高に応じた補正値を決定すると、制御部16Dは、太陽電池11の設置場所における暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)を標高に応じた補正値により補正する(ステップS129)。
After calculating the sunrise time and the sunset time, the
標高に応じて補正した暦情報を算出すると、制御部16Dは、スケジュール生成部24により標高に応じて補正した暦情報(日の出時刻および日の入時刻)に基づくスケジュールを生成する(ステップS130)。第4の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムでは、スケジュール生成部24は、経度及び緯度に基づく日の出時刻および日の入時刻を、さらに太陽電池の設置場所の標高に応じて補正して変換器12の電源をオフするような運転のスケジュールを生成する。このようなスケジュールを生成すると、制御部16Dは、スケジュール生成部24のメモリ24aに生成したスケジュールを保存して実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定する(ステップS131)。
When the calendar information corrected according to the altitude is calculated, the
上記のように、第4の実施形態に係るシステムは、経度及び緯度だけでなく、実際の太陽電池を設置した標高を考慮して日の出時刻および日の入時刻を算出し、経度、緯度及び標高を考慮した日の出時刻及び日の出時刻に基づいて変換器への電源のオンオフを制御するためのスケジュールを生成する。これにより、第4の実施形態によれば、経度及び緯度だけでなく標高に基づいて日の出時刻および日の入時刻の精度を高めることができ、太陽電池の設置場所に適した高精度なスケジュールを生成でき、効率の良い運転制御が可能となる。 As described above, the system according to the fourth embodiment calculates the sunrise time and the sunset time in consideration of the altitude at which the actual solar cell is installed as well as the longitude and latitude, and the longitude, latitude, and altitude. And a schedule for controlling on / off of power to the converter based on the sunrise time and the sunrise time. Thereby, according to the fourth embodiment, it is possible to improve the accuracy of the sunrise time and the sunset time based on the altitude as well as the longitude and latitude, and a high-accuracy schedule suitable for the place where the solar cell is installed. It can be generated and efficient operation control becomes possible.
また、上記第4の実施形態に係るシステムは、位置情報取得処理以外の運転制御およびスケジュール設定処理などの処理については第1、第2、第3の実施形態で説明した処理が適用できる。たとえば、第4の実施形態は、第1の実施形態と組み合わせれば、経度及び緯度だけでなく、標高をも考慮した高精度な日の出時刻および日の入時刻を設定でき、そのような日の出時刻及び日の入時刻に基づくスケジュールを設定できる。また、第4の実施形態は、第2の実施形態と組み合わせて実施すれば、高精度な日の出時刻および日の入時刻に基づくスケジュールにより、変換器だけでなく制御部自身への電源のオンオフも制御できる。さらに、第4の実施形態は、第2の実施形態と組み合わせて実施すれば、高精度な日の出時刻および日の入時刻に対して太陽電池が有効な電力を発電する時間t1と日の入前に太陽電池の発電量が有効でなくなる時間t2とにより補正した電源オン時間と電源オフ時間とに基づいてスケジュールを生成できる。 In addition, the system according to the fourth embodiment can apply the processes described in the first, second, and third embodiments for processes such as operation control and schedule setting processes other than the position information acquisition process. For example, in combination with the first embodiment, the fourth embodiment can set a highly accurate sunrise time and sunset time considering not only longitude and latitude but also altitude, and such sunrise time. And a schedule based on the sunset time can be set. In addition, if the fourth embodiment is implemented in combination with the second embodiment, the power supply to not only the converter but also the control unit itself can be turned on and off according to a schedule based on the highly accurate sunrise time and sunset time. Can be controlled. Furthermore, when the fourth embodiment is implemented in combination with the second embodiment, the time t1 when the solar cell generates effective power for the highly accurate sunrise time and sunset time and the sunset time. In addition, the schedule can be generated based on the power-on time and the power-off time corrected by the time t2 when the power generation amount of the solar cell is not effective.
(第5の実施形態)
次に、第5の実施形態について説明する。
図18は、第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、および制御部16Eなどにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図18では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described.
FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration example of an energy management system according to the fifth embodiment.
The energy management system according to the fifth embodiment includes a
また、図18に示す制御部16Eは、第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの制御を司る装置である。また、制御部16Eは、図1に示す制御部16Aと同様に、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成され、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Eは、変換器12の中にある機能として実現するようにしても良い。
A
図18に示す構成例において、制御部16Eは、機能として、位置情報取得部61、暦処理部62、暦基準値DB23、設置環境DB63、スケジュール生成部24、制御指示部25、および、クロック26を有する。暦基準値DB23、および、スケジュール生成部24、制御指示部25およびクロック26は、図1に示す構成と同様な機能を有するもので良いため、同一箇所の同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
In the configuration example illustrated in FIG. 18, the
位置情報取得部61は、太陽電池11の設置場所(太陽電池11のパネルの設置場所)について、緯度情報および経度情報に加えて、設置環境に関する情報を取得する。設置環境に関する情報としては、太陽電池11への太陽光を遮る建造物或いは地形などの障害物に関する情報である。設置環境に関する情報としては、太陽電池11の設置場所に対する障害物の位置および障害物の大きさなどの情報が考えられる。
The position information acquisition unit 61 acquires information related to the installation environment in addition to the latitude information and the longitude information for the installation location of the solar cell 11 (installation location of the panel of the solar cell 11). The information related to the installation environment is information related to an obstacle such as a building or terrain that blocks sunlight from the
暦処理部62は、太陽電池11の設置場所における日の出時刻及び日の入時刻だけでなく、太陽電池11の設置位置に対する設置環境情報を加味して、太陽電池11が発電を行える日照時間(日照開始時刻および日照終了時刻)を算出する。つまり、暦処理部62は、太陽電池11の設置場所における日の出時刻および日の入時刻に対して、設置環境による日照状態を加味して補正した時刻を日照開始時刻及び日照終了時刻を算出する。障害物の位置および形状を示す情報を加味することで、太陽電池11の設置場所における日照開始時刻及び日照終了時刻を精度良く算出できる。
The
設置環境DB63は、設置環境に対する日の出時刻および日の入時刻の補正値などを記憶する。たとえば、設置環境DB63は、太陽電池11の設置場所に対する障害物の位置および形状(高さなどの大きさ)によって太陽光が遮られる時間を算出するための情報を記憶する。また、暦基準値DB23と設置環境DB63とを合わせて、経度および緯度から直接的に障害物を考慮した日照開始時刻および日照終了時刻を得られるようなデータベースを構成しても良い。この場合、暦処理部62は、経度および緯度に応じた日照開始時刻および日照終了時刻を読込むようにすれば良い。
The
すなわち、実際の設置環境において、障害物のない設置環境は少なく、標高に応じた地平線或いは水平線の望める環境も少ない。図19は、設置環境の例を模式的に示す図である。図19に示す例では、近接する建物などの構造物、森林或いは山などの地形などが、太陽光を遮る障害物として存在している。図19に示すような設置環境では、日の出時刻及び日の入時刻だけでなく、日中であっても障害物が太陽光を一定時間遮り、日陰となり発電が得られないことが想定される。 That is, in an actual installation environment, there are few installation environments without obstacles, and there are few environments in which the horizon or horizon according to altitude can be expected. FIG. 19 is a diagram schematically illustrating an example of an installation environment. In the example shown in FIG. 19, a structure such as a nearby building, or a landform such as a forest or a mountain exists as an obstacle that blocks sunlight. In the installation environment as shown in FIG. 19, it is assumed that not only the sunrise time and the sunset time but also the obstacles block sunlight for a certain period of time even in the daytime and become shaded and cannot generate power.
このため、第5の実施形態に係るシステムでは、図19に示すように、太陽電池11と太陽との間の障害物を考慮し、設置する太陽電池11と障害物との位置関係として方位及び距離、障害物の形状(大きさ)、および、太陽電池と障害物との標高差などを加味し、日の出時刻及び日の入時刻に合わせた制御だけでなく、障害物が太陽光を遮る時間も含めた日照時刻を高精度に算出し、設置環境に応じた効率の良い運用を実現するものである。
For this reason, in the system according to the fifth embodiment, as shown in FIG. 19, the obstacle between the
次に、第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける位置情報取得処理について説明する。
図20は、第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける位置情報取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
位置情報取得処理において、制御部16Eは、位置情報取得部61により新規に位置情報(経度、緯度及び設置環境情報)を取得する必要があるか否かを判断する(ステップS141)。第5の実施形態では、位置情報には、経度及び緯度だけでなく、設置環境情報(太陽光を遮る障害物に関する情報)も含まれるものとする。
Next, position information acquisition processing in the energy management system according to the fifth embodiment will be described.
FIG. 20 is a flowchart for explaining the flow of position information acquisition processing in the energy management system according to the fifth embodiment.
In the position information acquisition process, the
たとえば、太陽電池11の設定場所における位置情報がメモリ51aに保存されている場合、制御部16Eは、新規に位置情報を取得する必要が無いと判断する。また、位置情報が保存されていない場合、制御部16Eは、新規に太陽電池11の設置場所における位置情報を取得する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置場所の変更があった場合、あるいは、位置情報の再設定がオペレータにより指示された場合なども、新規に位置情報を取得する必要があると判断するようにしても良い。
For example, when the position information on the setting location of the
新規に位置情報を取得すると判断した場合(ステップS141、YES)、制御部16Eは、位置情報取得部61により新規に位置情報を取得する処理(新規取得処理)を行う(ステップS142)。たとえば、位置情報取得部61は、新規取得処理により太陽電池11の設置場所における位置情報を新たに取得し、取得した位置情報をメモリ61aに保存する。新規取得処理については、後で詳細に説明する。
When it is determined that position information is newly acquired (step S141, YES), the
位置情報が既にメモリ61aに保存されている場合(ステップS141、NO)、あるいは、新規取得処理により新規に位置情報を取得した場合、制御部16Eは、メモリ61aに保存した位置情報を読込む(ステップS143)。位置情報を読込むと、制御部16Eは、読み込んだ位置情報の異常の有無をチェックする異常チェック処理を行う(ステップS144)。たとえば、異常チェック処理では、読み込んだ位置情報が所定の範囲内となるような妥当な値であるか否かをチェックする。
When the position information is already stored in the memory 61a (step S141, NO), or when the position information is newly acquired by the new acquisition process, the
読込んだ位置情報に異常が無いと判断した場合(ステップS144、YES)、制御部16Eは、読み込んだ位置情報を太陽電池11の設置場所における位置情報として設定する(ステップS145)。また、読み込んだ位置情報に異常があると判断した場合(ステップS144、NO)、制御部16Eは、ステップS122へ戻り、位置情報取得部61により新規に位置情報を取得する新規位置情報の取得処理を実行する。
When it is determined that there is no abnormality in the read position information (step S144, YES), the
次に、位置情報取得部61による新規位置情報の取得処理について説明する。
図21は、新規位置情報の取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
新規位置情報の取得処理において、制御部16Eは、位置情報(地理的な位置情報、および、設定環境(障害物)に関する情報を含む情報)を入力する入力装置を選択する(ステップS151)。位置情報を入力する入力装置は、制御部16Eに接続可能なインターフェースを有するものであれば良い。
Next, a process for acquiring new position information by the position information acquiring unit 61 will be described.
FIG. 21 is a flowchart for explaining the flow of the process for acquiring new position information.
In the acquisition process of new position information, the
たとえば、位置情報を入力する装置としては、オペレータが直接的に位置情報を入力する装置として、キーボード、テンキー、タッチパネルなどの装置がある。また、位置情報を入力する装置は、GPS機能(位置検知機能)により取得する位置情報を入力する装置として、携帯電話機などの携帯端末装置であっても良い。また、位置情報を入力する装置としては、ネットワーク上の地図情報による位置情報を入力する装置として、ネットワーク端末装置などがある。 For example, devices for inputting position information include devices such as a keyboard, a numeric keypad, and a touch panel as devices for an operator to directly input position information. Further, the device for inputting the position information may be a mobile terminal device such as a mobile phone as a device for inputting the position information acquired by the GPS function (position detection function). Further, as a device for inputting position information, there is a network terminal device or the like as a device for inputting position information based on map information on a network.
制御部16Eは、位置情報取得部61により選択された入力装置による位置情報の入力を受け付ける(ステップS152)。この状態において、制御部16Eは、選択された入力装置で入力される位置情報を位置情報取得部61により取得し(ステップS153)、取得した位置情報をメモリ61aに保存する(ステップS154)。
The
たとえば、第5の実施形態では、オペレータが、太陽電池11の設定場所を示す地理的な位置情報とともに、太陽電池11への太陽光を遮るような障害物に関する情報(障害物の位置、形状などの情報)を入力装置により入力し、制御部16Eは、入力装置により入力された太陽電池11の設定場所における地理的な位置情報と障害物に関する情報とを位置情報として取得する。
For example, in the fifth embodiment, the operator includes geographical position information indicating the set location of the
次に、第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理について説明する。
図22は、第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
スケジュール設定処理において、制御部16Eは、スケジュール生成部24により新規に運転スケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS161)。たとえば、制御部16Eは、運用可能な生成済みの運転スケジュールがメモリ24aに保存されている場合、スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能な運転スケジュールが保存されていない場合、制御部16Eは、スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、運転スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Eは、スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
Next, schedule setting processing in the energy management system according to the fifth embodiment will be described.
FIG. 22 is a flowchart for explaining a flow of schedule setting processing in the energy management system according to the fifth embodiment.
In the schedule setting process, the
運転スケジュールが既に保存されている場合(ステップS161、NO)、制御部16Eは、スケジュール生成部24のメモリ24aに記憶されている既存の運転スケジュールを読込む(ステップS162)。制御部16Eは、読み込んだ運転スケジュールに異常が無いかをチェックする(ステップS163)。読み込んだ運転スケジュールに異常が無ければ(ステップS163、YES)、スケジュール生成部24は、読み込んだ運転スケジュールを実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定し(ステップS170)、スケジュールの設定処理を終了する。
When the operation schedule is already stored (step S161, NO), the
新規にスケジュールを生成すると判断した場合(ステップS161、YES)、あるいは、既存のスケジュールに不具合があると判断した場合(ステップS163、NO)、制御部16Eは、位置情報取得部61により太陽電池11の設置場所における位置情報を取得するための位置情報取得処理を行う(ステップS164)。位置情報取得処理については、上述した図20及び図21に示すような処理が適用できる。
When it is determined that a schedule is newly generated (step S161, YES), or when it is determined that there is a defect in the existing schedule (step S163, NO), the
位置情報取得部61により位置情報を取得すると、制御部16Eは、暦処理部62により暦基準値DB23から暦情報の基準値情報を読込む(ステップS165)。基準値DB23から基準値情報を読込むと、制御部16Eは、暦処理部62により太陽電池11の設置場所における暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)を算出する(ステップS166)。
When the position information is acquired by the position information acquisition unit 61, the
暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)を算出すると、制御部16Eは、暦処理部62により設置環境DB63から日の出時刻及び日の入時刻に対する設置環境による補正値を決定するための情報を読込む(ステップS167)。たとえば、設置環境による補正値を決定するための情報は、障害物の位置および形状(大きさ)に応じて日の出時刻及び日の入時刻から日照開始時刻及び日照終了時刻を得るための補正値を算出する情報である。
After calculating the calendar information (sunrise time and sunset time), the
設置環境DB63から設置環境による補正値を決定するための情報を読込むと、制御部16Eは、暦処理部62により読み込んだ情報に基づいて太陽電池11の設置場所の設置環境(例えば、障害物の位置及び形状)に応じた暦情報に対する補正値を決定する(ステップS168)。設置環境に応じた補正値を決定すると、制御部16Eは、太陽電池11の設置場所における暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)を設置環境に応じた補正値により補正することにより日照開始時刻及び日照終了時刻を算出する(ステップS129)。
When the information for determining the correction value according to the installation environment is read from the
設置環境に応じた日照開始時刻及び日照終了時刻を算出すると、制御部16Eは、スケジュール生成部24により設置環境に応じた日照開始時刻および日照終了時刻に基づくスケジュールを生成する(ステップS170)。第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムでは、スケジュール生成部24は、経度及び緯度に基づく日の出時刻および日の入時刻を、さらに実際の太陽電池の設置場所における設置環境(太陽光を遮る障害物)に応じて補正して変換器12の電源をオフするような運転のスケジュールを生成する。このようなスケジュールを生成すると、制御部16Eは、スケジュール生成部24のメモリ24aに生成したスケジュールを保存して実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定する(ステップS171)。
After calculating the sunshine start time and the sunshine end time according to the installation environment, the
上記のように、第5の実施形態に係るシステムは、経度及び緯度だけでなく、実際の太陽電池の設置環境に基づいて日照開始時刻および日照終了時刻を算出し、実際の設置環境を考慮した日照開始時刻及び日照終了時刻に基づいて変換器への電源のオンオフを制御するためのスケジュールを生成する。これにより、第5の実施形態によれば、太陽電池の設置場所における日の出及び日の入時刻だけでなく、障害物などの太陽光が遮られる時間帯なども考慮してスケジュールを生成でき、効率の良い運転制御が可能となる。 As described above, the system according to the fifth embodiment calculates the sunshine start time and the sunshine end time based on the actual installation environment of the solar cell as well as the longitude and latitude, and considers the actual installation environment. A schedule for controlling on / off of power to the converter is generated based on the sunshine start time and the sunshine end time. Thereby, according to the fifth embodiment, it is possible to generate a schedule in consideration of not only the sunrise and sunset times at the installation location of the solar cell but also the time zone where sunlight such as an obstacle is blocked, and the efficiency. Better operational control.
また、上記第5の実施形態に係るシステムは、位置情報取得処理以外の運転制御およびスケジュール設定処理などの処理については、第1、第2、第3、第4の実施形態で説明した処理が適用できる。たとえば、第5の実施形態は、第1の実施形態と組み合わせれば、経度及び緯度だけでなく、設置環境をも考慮した高精度な日照開始時刻および日照終了時刻を設定でき、そのような日照時間帯に基づいて電源制御を行うようなスケジュールを設定できる。 In the system according to the fifth embodiment, the processes described in the first, second, third, and fourth embodiments are the same as the operation control and schedule setting process other than the position information acquisition process. Applicable. For example, when combined with the first embodiment, the fifth embodiment can set a highly accurate sunshine start time and sunshine end time considering not only longitude and latitude but also the installation environment. A schedule for performing power control based on a time zone can be set.
また、第5の実施形態は、第2の実施形態と組み合わせて実施すれば、設置環境を考慮した日照時間帯に基づくスケジュールによって、変換器だけでなく制御部自身への電源のオンオフも制御できる。さらに、第5の実施形態は、第3の実施形態と組み合わせて実施すれば、設置環境を考慮した日照時間帯に対して、さらに太陽電池が有効な電力を発電する時間t1と日の入前に太陽電池の発電量が有効でなくなる時間t2とにより補正した電源オン時間と電源オフ時間とに基づいてスケジュールを生成できる。 In addition, if the fifth embodiment is implemented in combination with the second embodiment, it is possible to control on / off of the power supply not only to the converter but also to the control unit itself according to a schedule based on the sunshine hours in consideration of the installation environment. . Furthermore, if the fifth embodiment is implemented in combination with the third embodiment, the solar cell will generate more effective power for the sunshine hours in consideration of the installation environment. In addition, the schedule can be generated based on the power-on time and the power-off time corrected by the time t2 when the power generation amount of the solar cell is not effective.
(第6の実施形態)
次に、第6の実施形態について説明する。
図23は、第6の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第6の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、制御部16F、および、上位システム71などにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図23では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment will be described.
FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of an energy management system according to the sixth embodiment.
The energy management system according to the sixth embodiment includes a
図23に示す制御部16Fは、図1に示す制御部16Aと同様に、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成され、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Eは、変換器12の中にある機能として実現するようにしても良い。
Like the
また、上位システム71は、制御部16Fとの通信機能を有するデータ処理装置で構成される。上位システム71は、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどを有するコンピュータなどにより構成され、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。
The
図23に示す構成例において、制御部16Fは、機能として、メモリ24a、制御指示部25、および、クロック26を有し、上位システム71は、機能として、位置情報取得部61、暦処理部62、暦基準値DB23、設置環境DB63、スケジュール生成部24を有する。図23では、制御部16F及び上位システム71の機能として、第5の実施形態で説明した図17に示す各構成要素と同様な機能を有するものについては、同一箇所に同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
In the configuration example shown in FIG. 23, the
図23に示すように、第6の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、図17に示す第5の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける制御部16Eが有する機能の一部を上位システム71で実現する構成となっている。すなわち、第6の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおいて、上位システム71は、第5の実施形態で説明した位置情報取得部61、暦処理部62およびスケジュール生成部24と同様に、太陽電池11の設置場所における位置及び設置環境など考慮したスケジュールを生成する。制御部16Fは、上位システム71で生成したスケジュールに従ってエネルギーマネージメントシステムにおける運転制御を行う。
As shown in FIG. 23, the energy management system according to the sixth embodiment realizes part of the functions of the
上位システム71は、位置情報取得部61により第5の実施形態で説明した図20及び図21に示す位置情報取得処理で設置環境を加味した位置情報を取得する。上位システム71は、暦処理部62により設置環境を加味した位置情報に応じて太陽電池11による発電が有効な時間帯としての日照時間帯(日照開始時刻および日照終了時刻)を算出する。上位システム71は、スケジュール生成部24により太陽電池11による発電が有効な時間帯としての日照時間帯に応じたスケジュールを生成する。
The
さらに、上位システム71は、スケジュール生成部24により生成したスケジュールをローカル側となる制御部16Fへ指示する。制御部16Fは、上位システム71から指示されるスケジュールを受信し、受信したスケジュールをメモリ24aに記憶する。制御部16Fは、クロック26が計時する現在時刻とメモリ24aに記憶したスケジュールとに基づいて変換器12に対する電源のオンオフ制御などの運転制御を行う。
Furthermore, the
上記のような第6の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムでは、太陽電池の設置環境としての障害物の方位、距離、大きさ、および高さなどの情報を加味した日照時間帯を算出する暦処理およびスケジュールの生成を上位システム側で実行し、制御部では上位システムで算出したスケジュールに従って運転制御を行う。これにより、システム内の制御部では、設置環境などを加味した暦処理などの処理量を軽減でき、メモリの使用量なども低減することができ、安価なシステムを構築することが可能となる。 In the energy management system according to the sixth embodiment as described above, a calendar process for calculating a sunshine time zone in consideration of information such as the direction, distance, size, and height of an obstacle as an installation environment of a solar cell. The schedule is generated on the host system side, and the control unit performs operation control according to the schedule calculated by the host system. As a result, the control unit in the system can reduce the amount of processing such as calendar processing in consideration of the installation environment, the amount of memory used can be reduced, and an inexpensive system can be constructed.
なお、上記第6の実施形態に係るシステムは、第1、第2、第3、第4の実施形態で説明した構成にも適用できる。たとえば、第6の実施形態で説明したように、第1、第2、第3、第4の実施形態で説明したシステムは、スケジュールを生成するための処理を上位システムで実行し、スケジュールに従う電源制御を制御部で行うような構成にすることができる。 The system according to the sixth embodiment can also be applied to the configurations described in the first, second, third, and fourth embodiments. For example, as described in the sixth embodiment, the system described in the first, second, third, and fourth embodiments executes a process for generating a schedule in the host system, and the power source according to the schedule. It can be configured such that control is performed by the control unit.
(第7の実施形態)
次に、第7の実施形態について説明する。
図24は、第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、電源15、制御部16G、変換器81、および蓄電装置82などにより構成されている。太陽電池11、変換器12、負荷13、系統14、および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図24では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。すなわち、図24に示すように、第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、第1の実施形態で説明したシステムに変換器81および蓄電装置82を加えた構成となっている。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment will be described.
FIG. 24 is a diagram illustrating a configuration example of an energy management system according to the seventh embodiment.
The energy management system according to the seventh embodiment includes a
蓄電装置82は、蓄電池あるいはEVなどである。蓄電装置82は、電源15に接続されるとともに、変換器81を介して系統14に接続される。蓄電装置82は、直流電力を充放電するものである。蓄電装置82は、本システムにおいて、変換器81を介さずに電源15にも接続される。このため、蓄電装置82は、直接的に直流電力を電源15へ供給できる。また、蓄電装置82と系統14との間に設けられる変換器81は、系統14が交流電力を入出力するものであるため、AC/DCコンバータにより構成さる。
The
たとえば、蓄電装置82は、負荷13へ電力を供給する場合、放電する直流電力を変換器81により交流電力に変換させて負荷13へ供給する。また、系統14からの電力を蓄電する場合、蓄電装置82は、変換器81を介して系統14から供給される電力を蓄電する。また、太陽電池11が発電した電力を蓄電する場合にも、蓄電装置82は、変換器81を介して供給される電力を蓄電する。
For example, when supplying power to the
また、蓄電装置82は、太陽電池11などの発電装置が発電する直流電力(あるいは他の蓄電装置が放電する直流電力)を直接的に入力して蓄電するようにしても構成しても良い。つまり、本システムにおいては、太陽電池などの個々の発電装置および蓄電装置は、交流に連係して負荷13へ供給されるが、たとえば、変換器(例えば、変換器12及び81)同士を直接接続するなどの構成によって個々の発電装置および蓄電装置間で直流での電力をやりとりできるようにしても良い。ただし、運用形態として、蓄電装置82から系統14への電力の逆潮流が認められていない場合においては、蓄電装置82から放電された電力が系統14に逆潮流しないような構成とする必要がある。
The
制御部16Gは、図1に示す制御部16Aと同様に、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成され、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Gは、変換器12あるいは変換器81の中にある機能として実現するようにしても良い。
The
図24に示す構成例において、制御部16Gは、機能として、位置情報取得部21、暦処理部22、暦基準値DB23、スケジュール生成部84、制御指示部85、および、クロック26を有する。位置情報取得部21、暦処理部22、暦基準値DB23、および、およびクロック26は、図1に示す構成と同様な機能を有するもので良いため、同一箇所の同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
In the configuration example illustrated in FIG. 24, the
スケジュール生成部84は、第1の実施形態で説明したスケジュール生成部24と同様に暦情報(日の出時刻および日の入時刻)に基づいて変換器12への電源供給をオンオフするスケジュールを生成する機能に加えて、蓄電装置82に接続する変換器81への電源供給をオンオフするスケジュールを生成する機能を有する。また、太陽電池11、蓄電装置82以外に、燃料電池などの他の発電装置あるいはEVなどの蓄電装置が当該システムに接続される場合には、それらの装置に接続される変換器などの機器に対しても当該装置の運転時間帯に応じて電源供給をオンオフするスケジュールを生成する。
The schedule generation unit 84 generates a schedule for turning on / off the power supply to the
また、制御指示部85は、第1の実施形態で説明した制御指示部25と同様にスケジュールに従って変換器12への電源供給をオンオフする制御機能に加えて、蓄電装置82に接続する変換器81への電源供給をスケジュールに従ってオンオフする制御機能を有する。また、制御指示部85は、太陽電池11、蓄電装置82以外に、燃料電池などの装置が当該システムに接続される場合には、それらの装置に接続される変換器などの機器に対してもスケジュールに従って電源供給のオンオフを制御する。
In addition to the control function for turning on / off the power supply to the
次に、第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理について説明する。
第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムでは、第1の実施形態のシステムに蓄電装置82を付加した構成であるため、制御部16がシステムを運転制御するためのスケジュールには蓄電装置82の充放電を制御するスケジュールを付加するものとする。なお、スケジュールに基づく運転制御および位置情報取得処理などの処理は、第1の実施形態で説明した処理が適用できる。
Next, schedule setting processing in the energy management system according to the seventh embodiment will be described.
The energy management system according to the seventh embodiment has a configuration in which the
図25は、第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムに対する運転制御用のスケジュールの例を示す図である。
図25に示す例において、太陽電池11は、上述した暦処理により算出される日の出及び日の入時刻に応じて発電時間帯が設定され、蓄電装置82は、太陽電池11が発電していない時間帯において充放電を行う。この場合、制御部16Gでは、蓄電装置82に接続される変換器81への電源を日の出時刻にオフし、日の入時刻にオンするようなスケジュールを設定する。
FIG. 25 is a diagram illustrating an example of an operation control schedule for the energy management system according to the seventh embodiment.
In the example illustrated in FIG. 25, the
ただし、図25に示す例においては、蓄電装置82が充電する時間帯は、系統14から供給される電力が安い(深夜電力の割引される)時間帯とするという運用形態を想定している。このため、図25に示す例では、蓄電装置82は、太陽電池11が発電していない時間帯のうち深夜時間帯に充電を行い、深夜時間帯以外の時間帯には放電を行うようにスケジュールされている。
However, in the example illustrated in FIG. 25, an operation mode is assumed in which the time zone in which the
なお、蓄電装置82が充放電するスケジュールは、運用形態および利用状況などにより適宜設定されるものであり、たとえば、太陽電池11が発電している間にも充放電するようにしても良い。このような場合であっても、蓄電装置82が充放電を行わない時間帯(正確には系統14への充放電を行わない時間帯)には、変換器81への電源供給もオフするようにスケジュールできる。
Note that the schedule for charging / discharging the
また、図25に示す例では、燃料電池が発電する時間帯の例も示しており、本システムに燃料電池が接続される場合には、図25に示すようなスケジュールが設定可能である。燃料電池についても、変換器を介して負荷13に接続されることが想定される。このような場合も、燃料電池が発電を行わない時間帯には、燃料電池に接続する変換器への電源供給をオフするような運転制御のスケジュールが設定可能である。
In addition, the example shown in FIG. 25 also shows an example of a time zone in which the fuel cell generates power. When the fuel cell is connected to this system, a schedule as shown in FIG. 25 can be set. The fuel cell is also assumed to be connected to the
図26は、第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
スケジュールの設定処理において、制御部16Gは、スケジュール生成部84により新規にスケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS181)。たとえば、制御部16Gは、運用可能な生成済みのスケジュールがスケジュール生成部84のメモリ84aに保存されている場合、スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能なスケジュールが保存されていない場合、制御部16Gは、スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Gは、スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
FIG. 26 is a flowchart for explaining a flow of schedule setting processing in the energy management system according to the seventh embodiment.
In the schedule setting process, the
スケジュールが既に保存されている場合(ステップS181、NO)、制御部16Gは、スケジュール生成部84のメモリ84aに記憶されている既存のスケジュールを読込む(ステップS182)。制御部16Gは、読み込んだスケジュールに異常が無いかをチェックする(ステップS183)。読み込んだスケジュールに異常が無ければ(ステップS183、YES)、スケジュール生成部84は、読み込んだスケジュールを実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定し(ステップS191)、スケジュール設定処理を終了する。
When the schedule is already stored (step S181, NO), the
新規にスケジュールを生成すると判断した場合(ステップS181、YES)、あるいは、既存のスケジュールに不具合があると判断した場合(ステップS183、NO)、制御部16Gは、位置情報取得部21により太陽電池11の設置場所における位置情報を取得するための位置情報取得処理を行う(ステップS184)。位置情報取得処理については、上述した図6及び図7に示すような処理が適用できる。
When it is determined that a new schedule is to be generated (step S181, YES), or when it is determined that there is a problem with the existing schedule (step S183, NO), the
位置情報取得部21により位置情報を取得すると、制御部16Gは、暦処理部22により暦基準値DB23から暦情報の基準値情報を読込む(ステップS185)。基準値DB23から基準値情報を読込むと、制御部16Gは、暦処理部22により太陽電池11の設置場所における暦情報(日の出時刻及び日の入時刻)を算出する(ステップS186)。
When the position information is acquired by the position
日の出時刻と日の入時刻とを算出すると、制御部16Gは、蓄電装置82の運転時間帯を決定する(ステップS187)。蓄電装置82の運転時間帯は、運用形態あるいは利用状況などに応じた任意の時間帯を設定できる。例えば、蓄電装置82の運転時間帯は、日の出時刻及び日の入時刻に応じて想定される太陽電池11の稼働時間帯に応じて決定する。図25に示す例では、蓄電装置82は、太陽電池11が発電しない時間帯に稼働(運転)し、太陽電池11が発電する時間帯に稼働を停止するスケジュールとなっている。蓄電装置82の運転時間帯を決定すると、制御部16Gは、燃料電池などの他の発電装置或いは他の蓄電装置に対する運転時間帯も決定する(ステップS188)。
After calculating the sunrise time and the sunset time,
当該システム内の各蓄電装置および各発電装置に対する運転時間帯を決定すると、制御部16Gは、スケジュール生成部84により暦情報および各装置の運転時間帯に基づく運転制御用のスケジュールを生成する(ステップS189)。たとえば、スケジュール生成部84は、暦情報に基づいて変換器12への電源供給をオンオフするスケジュールを生成し、さらに、蓄電装置82の運転時間帯に基づいて変換器81への電源供給をオンオフするスケジュールを生成する。このようなスケジュールを生成すると、制御部16Gは、スケジュール生成部84のメモリ84aに生成したスケジュールを保存して実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定する(ステップS190)。
When the operation time zone for each power storage device and each power generation device in the system is determined,
上記のような第7の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、電力の充放電が行える蓄電装置、あるいは太陽電池以外の発電を行える発電装置をシステム内に加えることにより、発電する電力量に変動のある太陽電池が発電した電力を蓄電装置に貯めて安定的に負荷13へ電力を供給でき、停電(系統14からの電力供給が停止状態)などの場合においても自立的な運転制御が安定して行える。
In the energy management system according to the seventh embodiment as described above, a power storage device that can charge and discharge power, or a power generation device that can generate power other than solar cells, is added to the system, so that the amount of power generated varies. The electric power generated by a certain solar cell can be stored in the power storage device and can be stably supplied to the
また、エネルギーマネージメントシステム自体は、第1の実施形態で説明したような運転制御により、各変換器への電源供給のオンオフを制御できる行われるため、系統あるいは蓄電装置から制御用の電源に供給される電力を効率的に運用でき、停電時などにおいても稼働時間を伸長することが可能となる。
なお、上記第7の実施形態に係るシステムは、第1の実施形態だけでなく、第2、第3、第4、第5、第6の実施形態で説明した構成にも適用できる。
In addition, the energy management system itself can be controlled to turn on and off the power supply to each converter by the operation control as described in the first embodiment, so that it is supplied from the grid or the power storage device to the control power supply. Power can be operated efficiently, and the operating time can be extended even during power outages.
The system according to the seventh embodiment can be applied not only to the first embodiment but also to the configurations described in the second, third, fourth, fifth, and sixth embodiments.
(第8の実施形態)
次に、第8の実施形態について説明する。
図27は、第8の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムの構成例を示す図である。
第8の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、太陽電池11´、変換器12、負荷13、系統14、電源15、および制御部16Hなどにより構成されている。変換器12、負荷13、系統14および電源15は、図1に示す第1の実施形態として説明したものと同様なもので良い。図27では、図1と同様なもので構成できる部分については同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
第8の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおける太陽電池11´は、太陽光だけでなく、月の光でも発電することが可能な機能を有する。このような太陽電池11´では、太陽光がパネルに照射される時間帯(日の出時刻から日の入時刻までの時間帯)だけでなく、所定の光量以上となる月光がパネルに照射される時間帯も発電時間帯となる。
(Eighth embodiment)
Next, an eighth embodiment will be described.
FIG. 27 is a diagram illustrating a configuration example of an energy management system according to the eighth embodiment.
The energy management system according to the eighth embodiment includes a
The
制御部16Hは、図1に示す制御部16Aと同様に、例えば、CPUなどのプロセッサ、各種のメモリ、及び各種インターフェースなどにより構成され、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより種々の処理が実現できる。また、制御部16Hは、変換器12の中にある機能として実現するようにしても良い。
The control unit 16H is configured by, for example, a processor such as a CPU, various memories, various interfaces, and the like, similar to the
図27に示す構成例において、制御部16Hは、機能として、位置情報取得部21、暦処理部92、暦基準値DB93、スケジュール生成部94、制御指示部25、および、クロック26を有する。位置情報取得部21、制御指示部25およびクロック26は、図1に示す構成と同様な機能を有するもので良いため、同一箇所の同一符号を付して詳細な説明を省略するものとする。
In the configuration example illustrated in FIG. 27, the control unit 16H includes a position
暦処理部92は、太陽電池11´の設置場所における日の出時刻及び日の入時刻だけでなく、月の出時刻、月の入時刻および月の満ち欠けなどの月(月光)の状態を示す情報も算出する。また、暦基準値DB23は、太陽電池11´の設置場所における、日の出時刻、日の入時刻、月の満ち欠け、月の出時刻および月の入時刻を算出するための基準値情報を記憶する。
The
暦基準値DB23は、基準地における日付ごとに、日の出時刻および日の入時刻だけでなく、月の満ち欠け、月の出時刻および月の入時刻を基準値情報として記憶するものであっても良いし、複数の地域ごとに設置場所をグループ化し、グループ化された各地域における日付、日の出時刻、日の入時刻、月の満ち欠け、月の出時刻、および、月の入時刻を基準値情報として記憶するものであって良い。
The calendar
たとえば、暦処理部92は、暦基準値DB93の基準値情報に基づいて太陽電池11´の設置場所における日の出時刻および日の入時刻を算出する。また、暦処理部92は、暦基準値DB93の基準値情報に基づいて太陽電池11´の設置場所における月の満ち欠けの状態を特定し、特定した月の満ち欠けの状態で太陽電池11´が発電できる月光量があるか否かを判断する。太陽電池11´が発電できる月光量があると判断した場合、暦処理部92は、暦基準値DB93の基準値情報に基づいて太陽電池11´の設置場所における月の出時刻および月の入時刻を算出する。なお、月の満ち欠けは、周期的に変化するものであり、1日ごとに変化量の大きいため、暦処理部92は、1日ごとに暦情報を算出するものとする。
For example, the
また、スケジュール生成部94は、暦処理部92が算出した日の出時刻、日の入時刻、月の出時刻、および、月の入時刻に応じて変換器12への電源供給をオンオフするためのスケジュールを生成する。スケジュール生成部94は、生成したスケジュールをメモリ94aに保存する。これにより、制御指示部25は、メモリ94aに記憶されたスケジュールを参照して運転制御を行う。
The schedule generation unit 94 also turns on / off the power supply to the
図28は、第8の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムにおけるスケジュール設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
スケジュールの設定処理において、制御部16Hは、スケジュール生成部94により新規にスケジュールを生成する必要があるか否かを判断する(ステップS201)。たとえば、制御部16Hは、運用可能な生成済みのスケジュールがメモリ94aに保存されている場合、スケジュールの生成が必要ないと判断する。また、運用可能なスケジュールが保存されていない場合、制御部16Hは、スケジュールを生成する必要があると判断する。また、太陽電池11´の設置位置の変更があった場合、暦基準値DBの更新があった場合、あるいは、スケジュールの再設定がオペレータにより指示された場合なども、制御部16Hは、スケジュールを生成する必要があると判断するようにしても良い。
FIG. 28 is a flowchart for explaining a flow of schedule setting processing in the energy management system according to the eighth embodiment.
In the schedule setting process, the control unit 16H determines whether or not a schedule needs to be newly generated by the schedule generation unit 94 (step S201). For example, when a generated schedule that can be operated is stored in the memory 94a, the control unit 16H determines that it is not necessary to generate a schedule. If the operable schedule is not stored, the control unit 16H determines that a schedule needs to be generated. In addition, when the installation position of the
スケジュールが既にメモリ94aに保存されている場合(ステップS201、NO)、制御部16Hは、スケジュール生成部94のメモリ94aに記憶されている既存のスケジュールを読込む(ステップS202)。制御部16Hは、読み込んだスケジュールに異常が無いかをチェックする(ステップS203)。読み込んだスケジュールに異常が無ければ(ステップS203、YES)、スケジュール生成部94は、読み込んだスケジュールを実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定し(ステップS211)、スケジュール設定処理を終了する。 When the schedule is already stored in the memory 94a (step S201, NO), the control unit 16H reads the existing schedule stored in the memory 94a of the schedule generation unit 94 (step S202). The control unit 16H checks whether there is an abnormality in the read schedule (step S203). If there is no abnormality in the read schedule (step S203, YES), the schedule generation unit 94 sets the read schedule as a schedule used for actual operation control (step S211), and ends the schedule setting process.
新規にスケジュールを生成すると判断した場合(ステップS201、YES)、あるいは、既存のスケジュールに不具合があると判断した場合(ステップS203、NO)、制御部16Hは、位置情報取得部21により太陽電池11´の設置場所における位置情報を取得するための位置情報取得処理を行う(ステップS204)。位置情報取得処理については、上述した図6及び図7に示すような処理が適用できる。
When it is determined that a new schedule is generated (step S201, YES), or when it is determined that there is a problem with the existing schedule (step S203, NO), the control unit 16H causes the position
位置情報取得部21により位置情報を取得すると、制御部16Hは、暦処理部92により暦基準値DB93から暦情報の基準値情報を読込む(ステップS205)。基準値DB92から基準値情報を読込むと、制御部16Hは、暦処理部92により太陽電池11´の設置場所における暦情報として日の出時刻及び日の入時刻を算出する(ステップS206)。
When the position information is acquired by the position
日の出時刻と日の入時刻とを算出すると、制御部16Hは、暦処理部92により基準値情報に基づいて月の満ち欠けの状態を特定し、月の満ち欠けの状態に応じた月光量を算出(予測)する(ステップS207)。月光量を算出すると、制御部16Hは、算出した月光量が太陽電池11´による発電可能な状態であるか否かを判断する(ステップS208)。月光量が発電可能な状態であれば(ステップS208、YES)、制御部16Hは、暦処理部92により基準値情報に基づいて太陽電池11´の設置場所における暦情報として月の出時刻及び月の入時刻を算出する(ステップS209)。また、月光量が発電可能な状態でなければ(ステップS208、NO)、制御部16Hは、月の出時刻及び月の入時刻を算出する処理を省略する。
When the sunrise time and the sunset time are calculated, the control unit 16H specifies the state of fullness of the moon based on the reference value information by the
暦処理部92による暦情報の算出が完了すると、制御部16Gは、スケジュール生成部94により暦情報としての日の出時刻、日の入時刻、月の出時刻および月の入時刻に基づく運転制御用のスケジュールを生成する(ステップS210)。たとえば、スケジュール生成部84は、日の出時刻および月の出時刻に変換器12への電源供給をオンし、日の入時刻および月の入時刻に変換器12への電源供給をオフするスケジュールを生成する。このようなスケジュールを生成すると、制御部16Hは、スケジュール生成部94のメモリ94aに生成したスケジュールを保存して実際の運転制御に用いるスケジュールとして設定する(ステップS211)。
When the calculation of the calendar information by the
上記のような第8の実施形態に係るエネルギーマネージメントシステムは、月の光あるいは夜間の照明光などの光でも発電することが可能である太陽電池を有し、太陽電池の設置場所において、日の出時刻及び日の入時刻だけでなく月の出時刻および月の入時刻にも基づいて、変換器への電源供給のオンオフを制御するようにしたものである。これにより、日の出時刻及び日の入時刻だけでなく、月の出時刻および月の入時刻に基づいて、夜間を含めた24時間体制で当該システムを効率良く運用できる。 The energy management system according to the eighth embodiment as described above has a solar cell that can generate power even with light such as moonlight or night illumination light, and the sunrise time at the place where the solar cell is installed. In addition, on / off of power supply to the converter is controlled based on not only the sunset time but also the moon departure time and the moon sunset time. Thereby, based on not only the sunrise time and the sunset time, but also the moon departure time and the moon sunset time, the system can be efficiently operated in a 24-hour system including nighttime.
また、第8の実施形態では、単なる月の出時刻および月の入時刻だけではなく、月の満ち欠けに応じて月光量が発電可能な状態における月の出時刻および月の入時刻を判断することにより、発電可能な月光量が無い状態では月の出および月の入に応じた電源制御を行うことなく、夜間において無駄な運用を避けることも可能となる。
なお、上記第8の実施形態に係るシステムは、第1の実施形態だけでなく、第2、第3、第4、第5、第6、第7の実施形態で説明した構成にも適用できる。
In the eighth embodiment, not only the moon start time and moon start time, but also the moon start time and moon start time in a state where the amount of moon light can be generated is determined according to whether the moon is full or not. Therefore, in the state where there is no monthly light quantity that can be generated, it is possible to avoid wasteful operation at night without performing power supply control according to the moon rise and the moon sunset.
The system according to the eighth embodiment can be applied not only to the first embodiment, but also to the configurations described in the second, third, fourth, fifth, sixth, and seventh embodiments. .
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
11、11´…太陽電池、12…変換器、13…負荷、14…系統、15…電源、16A、16B、16C、16D、16E、16F、16G、16H…制御部(制御装置)、21、51、61…位置情報取得部(情報取得手段)、21a、51a、61a…メモリ、22、52、62、92…暦処理部(歴処理手段、補正手段)、23(23a、23b)、93…歴基準値DB、24、84、94…スケジュール生成部、24a、84a、94a…メモリ、25、35、85…制御指示部(制御手段)、26、32…クロック、31…電源制御部、41…時差設定部(補正手段)、53…標高DB、63…設置環境DB、71…上位システム(外部装置)、81…変換器(第2の変換器)、82…蓄電装置。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記太陽電池の設置場所における暦情報を取得する暦処理手段と、
前記暦処理手段により取得した暦情報に基づいて前記変換器に対する電源供給のオンオフを制御する制御指示手段と、
を有する制御装置。 In a control device of a system having a solar cell and a converter that converts electric power generated by the solar cell,
Calendar processing means for acquiring calendar information at the installation location of the solar cell;
Control instruction means for controlling on / off of power supply to the converter based on calendar information acquired by the calendar processing means;
Control device.
前記請求項1に記載の制御装置。 Furthermore, it has power control means for controlling on / off of power supply to the control device based on the calendar information acquired by the calendar processing means.
The control device according to claim 1.
前記制御指示手段は、前記補正手段により補正された暦情報に基づいて前記変換器に対する電源供給のオンオフを制御する、
前記請求項1又は2の何れか1項に記載の制御装置。 Furthermore, it has a correction means for correcting the calendar information acquired by the calendar processing means with a correction value until power generation by the solar cell becomes effective,
The control instruction means controls on / off of power supply to the converter based on the calendar information corrected by the correction means;
The control device according to claim 1 or 2.
前記請求項3に記載の制御装置。 The correction means corrects the calendar information acquired by the calendar processing means by a time difference until the power generated by the solar cell becomes an effective power amount with respect to the power consumption of the converter,
The control device according to claim 3.
前記請求項3に記載の制御装置。 The correction means corrects the calendar information acquired by the calendar processing means based on the altitude at the installation location of the solar cell,
The control device according to claim 3.
前記請求項3に記載の制御装置。 The correction means corrects the calendar information acquired by the calendar processing means based on information about obstacles that block sunlight to the solar cell,
The control device according to claim 3.
前記補正手段は、前記障害物の位置および形状に基づいて前記障害物が太陽光を遮る時間帯を算出し、前記暦処理手段により取得した暦情報を前記障害物が太陽光を遮る時間帯に基づいて補正する、
前記請求項6に記載の制御装置。 Furthermore, it has information acquisition means for acquiring information on the position and shape of the obstacle,
The correction means calculates a time zone during which the obstacle blocks sunlight based on the position and shape of the obstacle, and uses the calendar information acquired by the calendar processing means as a time zone during which the obstacle blocks sunlight. Correct based on,
The control device according to claim 6.
前記請求項1又は2の何れか1項に記載の制御装置。 The calendar processing means obtains calendar information corrected by a correction value until power generation by the solar cell becomes effective from an external device,
The control device according to claim 1 or 2.
前記請求項8に記載の制御装置。 The calendar processing means obtains calendar information corrected based on information on an obstacle that blocks sunlight to the solar cell from an external device.
The control device according to claim 8.
前記請求項1乃至9の何れか1項に記載の制御装置。 The system further includes a power storage device that supplies power to a power source for the converter.
The control device according to any one of claims 1 to 9.
前記制御指示手段は、さらに、前記蓄電装置の運転時間帯に応じて前記第2の変換器に対する電源供給のオンオフを制御する、
前記請求項1乃至10の何れか1項に記載の制御装置。 The system further includes a power storage device and a second converter that converts power charged and discharged by the power storage device,
The control instruction means further controls on / off of power supply to the second converter according to an operation time zone of the power storage device.
The control device according to any one of claims 1 to 10.
前記制御指示手段は、前記暦処理手段により算出した日の出及び月の出時刻に前記変換器に対する電源供給をオンし、前記暦処理手段により算出した日の入及び月の入時刻に前記変換器に対する電源供給をオフする、
前記請求項1乃至11の何れか1項に記載の制御装置。 The calendar processing means calculates sunrise, sunset, moonrise, and moon sunset time as calendar information at the solar cell installation location,
The control instruction means turns on the power supply to the converter at the sunrise and moon departure times calculated by the calendar processing means, and applies the power to the converter at the sunset and moon sunset times calculated by the calendar processing means. Turn off the power supply,
The control device according to any one of claims 1 to 11.
前記太陽電池が発電する電力を変換する変換器と、
前記太陽電池の設置場所における暦情報を取得し、取得した暦情報に基づいて前記変換器に対する電源供給のオンオフを制御する制御装置と、
を有するエネルギーマネージメントシステム。 A solar cell that receives light and generates electric power;
A converter for converting electric power generated by the solar cell;
A control device that acquires calendar information at the installation location of the solar cell and controls on / off of power supply to the converter based on the acquired calendar information;
Energy management system.
前記太陽電池が発電する電力を変換する変換器と、
前記太陽電池の設置場所における暦情報を算出し、算出した暦情報に基づいて前記変換器に対する電源供給のオンオフするスケジュールを生成する上位システムと、
前記上位システムが生成したスケジュールに従って前記変換器に対する電源供給のオンオフを制御する制御装置と、
を有するエネルギーマネージメントシステム。 A solar cell that receives light and generates electric power;
A converter for converting electric power generated by the solar cell;
Calculating the calendar information at the installation location of the solar cell, and generating a schedule for turning on and off the power supply to the converter based on the calculated calendar information;
A control device for controlling on / off of power supply to the converter according to a schedule generated by the host system;
Energy management system.
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---|---|---|---|
JP2012245580A JP2014096865A (en) | 2012-11-07 | 2012-11-07 | Control device and energy management system |
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---|---|---|---|---|
JP2016053255A (en) * | 2014-09-03 | 2016-04-14 | 株式会社ケイエスジェイ | Electrically-driven solar shading device |
JP2016059210A (en) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 日本電気株式会社 | Power generation control system, power generation controller, power generation control method, and program |
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- 2012-11-07 JP JP2012245580A patent/JP2014096865A/en active Pending
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